【精品解析】山东省2025年高考化学试题

资源下载
  1. 二一教育资源

【精品解析】山东省2025年高考化学试题

资源简介

山东省2025年高考化学试题
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2025·山东)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是(  )
A.侯德榜发明了以NH3CO2和NaCl为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到H2和CI2,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.向饱和食盐水中依次通入氨气和二氧化碳,发生反应:NH3 + CO2 + H2O + NaCl = NaHCO3↓ + NH4Cl,加热生成的碳酸氢钠得到碳酸钠,该过程中没有元素的化合价发生变化,为非氧化还原反应,故A正确;
B.戴维电解盐酸制 H2和 Cl2,H和Cl的化合价发生变化,为氧化还原反应,故B错误;
C.金属与氧气反应生成金属氧化物,该过程中金属的单质的化合价升高,O元素的化合价降低,发生氧化还原反应,故C错误;
D.氮气和氢气合成氨气的过程中,N元素和H元素的化合价发生变化,发生氧化还原反应,故D错误;
故选A。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。
2.(2025·山东)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是(  )
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
【答案】B
【知识点】水的净化;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A.明矾溶于水后,电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质(如泥沙)并聚沉,达到净水目的,故A正确;
B.Ca(ClO)2具有强氧化性,会破坏蛋白质中的肽键和氨基酸结构,导致蚕丝纤维变性、脆化,损坏制品,因此漂白粉不宜用于漂白蚕丝等蛋白质类织物,故B错误;
C.食醋的主要成分为醋酸,能与水垢中的碳酸钙、氢氧化镁等反应生成可溶性盐,除去水垢,故C正确;
D.小苏打是碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使面团膨胀,形成疏松多孔结构,故D正确;
故选B。
【分析】A.明矾水解生成氢氧化铝胶体;
B.漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2;
C.醋酸能与水垢反应生成可溶性盐;
D.小苏打是碳酸氢钠的俗称。
3.(2025·山东)实验室中,下列试剂保存方法正确的是(  )
A.液溴加水封保存在广口试剂瓶中
B.硝酸银溶液保存在棕色细口试剂瓶中
C.高锰酸钾与苯酚存放在同一药品柜中
D.金属锂保存在盛有煤油的广口试剂瓶中
【答案】B
【知识点】化学试剂的存放
【解析】【解答】A.液体药品应保存在细口瓶中,因此液溴应保存在细口试剂瓶中,故A错误;
B.硝酸银见光易分解,棕色试剂瓶可避光,细口瓶适合存放液体,因此硝酸银溶液保存在棕色细口试剂瓶中,故B正确;
C.高锰酸钾是强氧化剂,苯酚具有还原性,且易被氧化,强氧化剂与还原剂混合存放可能发生氧化还原反应,甚至引发火灾或爆炸,需分开存放,故C错误;
D.金属锂化学性质活泼,易与空气中的氧气、水蒸气反应,需隔绝空气保存,锂的密度比煤油小,会浮在煤油表面,无法被完全覆盖,起不到隔绝空气的作用,锂应保存在石蜡油或固体石蜡中,故D错误;
故选B。
【分析】A.液溴易挥发;
B.硝酸银见光易分解;
C.高锰酸钾具有强氧化性,能氧化苯酚;
D.金属锂化学性质活泼,易与空气中的氧气、水蒸气反应。
4.(2025·山东) 称取1.6g 固体 NaOH 配制400mL浓度约为0.1mol·L-1的NaOH 溶液,下列仪器中不需要使用的是(  )
A.100mL烧杯 B.500mL容量瓶
C.500mL量筒 D.500mL细口试剂瓶(具橡胶塞)
【答案】C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】根据分析可知,需要的仪器为:100mL烧杯、500mL容量瓶、500mL细口试剂瓶(具橡胶塞),定容时用胶头滴管精确加水,无需用量筒量取大量水,因此不需要500mL量筒。
故选C。
【分析】配制一定物质的量浓度溶液的步骤及所需仪器:
计算:称取1.6gNaOH配制约 0.1 mol/L 的溶液,由于实验室无400mL 容量瓶,需选用500mL容量瓶;
称量:用托盘天平称取1.6gNaOH;
溶解:将NaOH放入100mL 烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌;
转移:冷却后将溶液用玻璃棒引流至500mL容量瓶中;
洗涤:洗涤烧杯和玻璃棒 2~3 次,洗液并入容量瓶;
定容:向容量瓶中加水至刻度线下方 1~2 cm 处,改用胶头滴管滴加至凹液面与刻度线相切;
摇匀:盖好瓶塞,摇匀溶液;
保存:将配制好的溶液转移至500mL细口试剂瓶(具橡胶塞)中保存。
5.(2025·山东)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.用NaOH 溶液吸收少量SO2:SO2+ OH" = HSO3-
B.用Na2O2和水制备少量O2: Na2O2+H2O =2Na++2O2↑
C.用MnO2和浓盐酸制备Cl2:
D.用稀硝酸溶解少量Cu粉:3Cu+8H++8NO3-= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.少量 SO2与 NaOH 反应生成正盐 Na2SO3,正确的离子方程式为:,故A错误;
B.该方程式原子不守恒,正确的离子方程式为,故B错误;
C.加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,反应的离子方程式为 ,故C错误;
D.Cu (NO3)2为强电解质,应拆分为 Cu2+和,正确的离子方程式为: 3Cu+8H++2NO3-= 3Cu2++2NO↑+4H2O, 故D错误;
故选C。
【分析】A.SO2少量,生成亚硫酸钠;
B.该方程式原子不守恒;
C.加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水;
D.Cu (NO3)2为强电解质。
6.(2025·山东) 第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是(  )
A.Yb的中子数与质子数之差为 104
B.Yb与°Yb是同一种核素
C.基态Yb原子核外共有10个d电子
D.Yb位于元素周期表中第6周期
【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.Yb质量数为174,中子数 = 174-70=104,中子数与质子数之差 = 104-70=34,故A错误;
B.核素由质子数和中子数共同决定,则Yb与Yb不是同一种核素,故B错误;
C.Yb 的电子排布式为[Xe]4f146s2 ,4f 能级含 14 个电子,6s 能级含 2 个电子,不含d能级电子,故C错误;
D.由分析可知,Yb位于元素周期表第 6 周期、ⅢB 族,故D正确;
故选D。
【分析】镱为第 70 号元素,即质子数 = 原子序数 = 70, 基态原子价电子排布式为4f146s2,则位于元素周期表第 6 周期、ⅢB 族(镧系元素)。
7.(2025·山东)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是(  )
A.NaN3的水溶液显碱性
B.N3-的空间构型为V形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物
D.N3-的中心N原子所有价电子均参与成键
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;判断简单分子或离子的构型;弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A.HN3为一元弱酸,则NaN3为强碱弱酸盐,水解显碱性,故A正确;
B.中心 N 原子采用sp杂化,两侧 N 原子与中心 N 形成σ键和离域π键,空间构型为直线形,而非V形,故B错误;
C.NaN3由Na+和构成,属于离子化合物,中 N 原子间以共价键结合,故 NaN3为含有共价键的离子化合物 ,故C正确;
D. 中心N原子的价电子排布为 2s22p3, 在中,其与两侧N原子形成2个σ键和2个π键(离域 π 键),价电子全部用于成键,无孤电子对,故D正确;
故选B。
【分析】A.NaN3为强碱弱酸盐;
B.根据价层电子对互斥理论判断;
C. NaN3为离子化合物;
D.中心 N 原子的价电子排布为 2s22p3。
8.(2025·山东)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是(  )
性质差异 主要原因
A 沸点:H2O>H2S 电离能:O>S
B 酸性:HClO>HBrO 电负性:Cl>Br
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:Si>C
D 熔点:MgO>NaF 离子电荷: Mg2+ >Na+,O2- >F-
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.H2O 分子间存在氢键,而 H2S 分子间仅存在范德华力,氢键的作用力强于范德华力,故 H2O 沸点更高,与电离能无关,故A错误;
B.电负性:Cl > Br,导致 ClO-中 Cl 对O的吸电子能力更强,使 O-H 键极性增强,H+更易电离,故 HClO 酸性强于 HBrO,故B正确;
C.金刚石和晶体硅均为共价晶体,硬度取决于共价键强弱,原子半径:Si > C,则C-C 键键长更短、键能更大,故金刚石硬度更高,故C正确;
D.MgO 和NaF均为离子晶体,熔点由离子键强弱决定,离子电荷越高、半径越小,离子键越强,Mg2+和 O2-的电荷数均高于 Na+和 F-,故MgO 熔点更高,故D正确;
故选A。
【分析】A.电离能是气态原子失去电子的难易程度,不影响物质的熔沸点;
B.电负性越大,键的极性越大;
C.键长越短,键能越大,硬度越高;
D.离子晶体离子所带电荷数越多,离子半径越小,熔沸点越高。
9.(2025·山东)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是(  )
A.N2是还原反应的产物
B.还原性:N2H4C.处理后溶液的pH增大
D.图示反应过程中起催化作用的是Cu2+
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;催化剂
【解析】【解答】A.该反应中,是还原剂,发生氧化反应,生成氧化产物,A错误;
B.还原剂的还原性大于还原产物,因此还原性:,B错误;
C.该过程的总反应为:,该反应消耗,处理后溶液的增大,C正确;
D.由图可知,图示反应过程中起催化作用的是,D错误;
故选C。
【分析】由图可知,和反应生成,催化和反应,为中间产物,则该反应的方程式为,该反应中,N元素的化合价升高,被氧化,为还原剂,Fe元素的化合价降低,被还原,为氧化剂,则为氧化产物,为还原产物。
10.(2025·山东)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1T3温度时的分压分别为p1,p3。下列说法错误的是(  )
A.a线所示物种为固相产物
B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp。
D.T1温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】C
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由分析可知,曲线a代表,是固相产物,A正确;
B.温度时,向容器中通入,恒容密闭容器的体积不变,气相产物分压不变,仍为,B正确;
C.的平衡常数=p(),T3温度下,达到平衡时气相产物的分压为,则此时=p()=,C错误;
D.由分析可知,b线代表,向容器中加入,平衡逆向移动,重新达平衡时逆反应速率增大,D正确;
故选C。
【分析】 Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为和,进而可知Na2SiF6(s)发生热解的反应为:,物质的量变化量之比与化学计量数之比正相关,则曲线a表示,曲线b代表,曲线c代表。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(2025·山东)完成下列实验所用部分仪器或材料选择正确的是(  )
实验内容 仪器或材料
A 灼烧海带 坩埚、泥三角
B 加热浓缩NaCl溶液 表面皿、玻璃棒
C 称量5.0gNaOH 固体 电子天平、称量纸
D 量取25.00mL稀H2SO4 25mL移液管、锥形瓶
A.A B.B C.C D.D
【答案】A,D
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.灼烧固体需用坩埚,坩埚放在泥三角上加热,泥三角固定在铁架台上,故A正确;
B.加热浓缩溶液应使用蒸发皿,表面皿常用于盛放少量液体或作盖子,不能用于加热,故B错误;
C.NaOH易潮解且具有腐蚀性,不能直接放在称量纸上称量,应放在小烧杯或表面皿中称量,故C错误;
D.移液管用于精确量取液体,量取后将液体转移至锥形瓶,故D正确;
故选AD。
【分析】A.用坩埚灼烧固体;
B.表面皿不用于加热;
C.NaOH具有腐蚀性,应放在烧杯中称量;
D.锥形瓶通常不用作量取液体的接收容器。
12.(2025·山东)全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是(  )
A.隔膜为阳离子交换膜
B.放电时,a极为负极
C.充电时,隔膜两侧溶液Fe2浓度均减小
D.理论上,Fe3+每减少1mol,Fe2+总量相应增加2mol
【答案】B,C
【知识点】原电池、电解池综合
【解析】【解答】A.该电池工作的过程中,需要通过隔膜转移电子实现电荷平衡,因此隔膜为阴离子交换膜,故A错误;
B.放电时,a电极上Fe失去电子生成Fe2+,则a为负极,故B正确;
C.充电时,阴极发生反应:Fe2++2e-=Fe,阳极发生反应:Fe2+-e-=Fe3+,均消耗Fe2+,因此 隔膜两侧溶液Fe2浓度均减小 ,故C正确;
D.该电池工作时的总反应为2Fe3++Fe=3Fe2+,则Fe3+每减少1mol,Fe2+总量相应增加1.5mol,故D错误;
故选BC。
【分析】全铁液流电池工作的原理为:2Fe3++Fe=3Fe2+,放电时,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,正极反应为Fe3++e-=Fe2+。
13.(2025·山东) 钢渣中富含CaO,SiO2,FeO,Fe2O3等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca,Si,Fe元素,流程如下。已知:Fe2(C2O4),能溶于水; Ksp(CaC2O4)=2.3x10-9,Kp(FeC2O4)=3.2x10-7。
下列说法错误的是(  )
A.试剂X可选用Fe粉
B.试剂Y可选用盐酸
C.“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
【答案】B
【知识点】铁的化学性质;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A.加入试剂X是为了将亚铁离子氧化为铁离子,应选择具有氧化性的物质,不能是Fe粉,故A错误;
B.试剂Y是为了将硅酸钠转化为硅酸,进而得到二氧化硅,可选用盐酸,故B正确;
C.加入草酸分离的过程中,先形成 CaC2O4 沉淀除去Ca元素,分离后的Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中,故C正确;
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小,大量的氢离子结合草酸根离子生成草酸,生成的草酸钙质量减少,即滤渣Ⅱ质量减少,故D正确;
故选A。
【分析】 钢渣中富含CaO,SiO2,FeO,Fe2O3等氧化物,加入盐酸酸浸,只有SiO2不反应,其他金属氧化物转化为对应的盐,则滤渣1为SiO2,滤液1中主要含有FeCl2、FeCl3、CaCl2, Fe2(C2O4)能溶于水,滤液1中加入试剂X,将FeCl2氧化为FeCl3,加入草酸形成沉淀分离;滤渣1为SiO2,加入NaOH溶液碱浸,反应生成硅酸钠,浸取液中主要含有硅酸钠,加入试剂Y转化最后得到SiO2。
14.(2025·山东)以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是(  )
A.M系统命名为2-甲基丙醛
B.若M+X→N原子利用率为100%,则X是甲醛
C.用酸性KMnO4溶液可鉴别N 和Q
D.P→Q过程中有CH3COOH生成
【答案】C,D
【知识点】有机物的鉴别;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.M为醛,含醛基的碳原子为1号碳原子,甲基在2号碳原子上,则其系统命名为2-甲基丙醛,故A正确;
B.由分析可知,若M+X→N原子利用率为100%,说明M和X发生加成反应生成N,则X为HCHO,故B正确;
C.N中含有醛基,能被酸性高锰酸钾氧化,Q含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化,N和Q都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性高锰酸钾鉴别两者,故C错误;
D.P中的酯基水解有HOC2H5生成,没有CH3COOH生成 ,故D错误;
故选CD。
【分析】M和X反应生成N,N比M多了一个碳原子,结合M和N的结构简式可知,X为HCHO,P中含有碳碳双键,考虑N生成P的过程中有发生消去反应,则N与CH2(COOC2H5)2先发生加成反应再发生消去反应生成P,P再碱性条件下水解再酸化得到Q。
15.(2025·山东)常温下,假设1L水溶液中Co2+和C2O42-初始物质的量浓度均为0.01mol·L-1。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知:体系中含钴物种的存在形式为Co2+,CoC2O4(s)和Co(OH)2(s);Ksp (CoC2O4)= 6.0x10°,Ksp[Co(OH)2]=5.9x10-15。
下列说法正确的是(  )
A.甲线所示物种为HC2O4-
B.H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-8
C.pH =a时,Co2+物质的量浓度为1.6x10-3mol·L'
D.pH=b时,物质的量浓度: c(OH-)【答案】C,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.由分析可知,甲线所示物种为,丙线代表,A不正确;
B.为二元中强酸,其酸式盐的水溶液显酸性,的电离程度大于其水解程度;当溶液中与浓度相等时,溶液显酸性, ,则,故B不正确;
C.时, 的摩尔分数为0.84,的物质的量为,由水于溶液中初始物质的量浓度为,以Co2+极限最大浓度估算形成Co(OH)2时所要最小c(OH-)=,此时溶液呈碱性,应有较多草酸根,则a点无Co(OH)2,此时Co元素只有两种存在形式:Co2+和CoC2O4,由Co元素守恒可得, 的物质的量浓度=0.01mol/L-0.01mol/L×84%=,C正确;
D.时,的浓度为,, ,D正确;
故选CD。
【分析】该体系中,C的存在形式包括:、、、,随着增大,的摩尔分数逐渐减小,会转化为溶解度更小的,的摩尔分数先增大后减小, 的摩尔分数逐渐增大。则甲线代表,丁线代表,根据曲线的走势结合电离平衡的过程可知,乙线代表,丙线代表。由甲、丁两线的交点可知,在该点和的摩尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中和初始物质的量浓度均为,则此时溶液中的浓度为,由可知,的浓度为,再由可知,溶液中,,即,由乙和丙两线的交点可知, 和的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒可知,此时的摩尔分数为0.84。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(2025·山东)Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Fe位于第   周期   族。基态Fe原子与基态Fe3+离子未成对电子数之比为   
(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C,N,O中,第一电离能最大的是   ,电负性最大的是   
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为   
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与Fe2+配位的原子是   (填元素符号)。
(3)α-Fe可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为apm)。
①α-Fe晶胞中Fe原子的半径为   pm。
②研究发现,α一Fe晶胞中阴影所示m,n两个截面的催化活性不同,截面单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低。m,n截面中,催化活性较低的是   ,该截面单位面积含有的Fe原子为   个·pm-2。
【答案】(1)4;Ⅷ;4:5
(2)N;O;sp2杂化;O
(3);n;
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;配合物的成键情况;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)Fe是第26号元素,在元素周期表中位于第4周期第Ⅷ族;基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,其未成对电子数为4,基态Fe3+的价电子排布式为3d5,其未成对电子数为5,则 基态Fe原子与基态Fe3+离子未成对电子数之比为4:5,故答案为: 4;Ⅷ;4:5。
(2)①同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能大小:N>O>C,第一电离最大的是N;同周期从左到右元素的电负性增大,故电负性:O>N>C,电负性最大的是O,故答案为:N;O。
②尿素分子中C原子与O原子形成双键,其价层电子对数为3,采用sp2杂化,故答案为:sp2杂化。
③ 八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,说明N原子没有参与形成配位键,O原子提供孤电子对形成配位键,为配位原子,故答案为:O。
(3)①该晶胞边长为apm,体对角线的长度为apm,由晶胞图可知,4r(Fe)=apm,则Fe原子的半径为 pm,故答案为:。
②m截面中,Fe原子数目为,n截面中,Fe原子数目为,截面单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低,Fe原子数目:n截面>m截面,因此n截面的催化活性较低;该截面单位面积含有的Fe原子为 pm-2,故答案为: 。
【分析】(1)Fe为26号元素,其价电子排布式为3d64s2,基态Fe3+的价电子排布式为3d5;
(2)①同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;元素的非金属性越强,电负性越大;
②双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化;
③提供孤电子对的原子为配位原子;
(3)①由图可知,4r(Fe)=apm;
②根据均摊法计算截面中含有的Fe原子数目。
17.(2025·山东) 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含Fe2O3MnO2及Co,Cu,Ca,Si等元素的氧化物)分离提取Cu,Co,Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4,高温则完全分解为气体;Fe2(SO4)3在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成,该反应的化学方程式为   .。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有   (填化学式)。
(2)在(NH4)2SO4投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率   (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取Cu2+反应为:。“反萃取”时加入的试剂为   (填化学式)。
(4)“沉钴”中,pH=4时Co2+恰好沉淀完全[c(Co2+)=1×10-5mol·L'],则此时溶液中
c(H2S)=   mol-1L"。已知:Ka1(H2S)=1x10-7,Ka2(H2S)=1x10-13,Ksp(CoS) =4x10-21。
CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为   
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入   (填操作单元名称)循环利用。
【答案】(1)3MnO2+3NH4HSO4=3MnSO4+N2↑+NH3↑+6H2O;Fe2O3
(2)减小
(3)H2SO4
(4)4×10-16;CoS+2H++H2O2=Co2++S+2H2O
(5)低温焙烧
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】(1)低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐, MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成 ,同时有氨气产生,则该反应的化学方程式为:;高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有,Fe2O3、CaSO4;故答案为:;Fe2O3、CaSO4。
(2)硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小,故答案为:减小。
(3) HR萃取Cu2+反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相),加入有机相将铜离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移动,生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂为稀H2SO4,故答案为:H2SO4。
(4)沉钴时,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,此时c(Co2+)=1×10-5mol/L,则c(H+)=1×10-4mol/L,Ksp((CoS)= 4×10-21,,又因为Ka1(H2S)= 1×10-7,Ka2(H2S)= 1×10-13,,则c(H2S)= ==4×10-4 mol/L;CoS溶解时加入了过氧化氢、稀硫酸,反应生成CoSO4和S,则反应的离子方程式为:,故答案为:4×10-4;。
(5)沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用,故答案为:低温焙烧。
【分析】 铁锰氧化矿(主要含Fe2O3、MnO2及Co,Cu,Ca,Si等元素的氧化物),加入硫酸铵低温焙烧, (NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4, 金属氧化物转化为对应的硫酸盐,同时有氨气产生,用稀硫酸吸收生成的氨气生成硫酸铵溶液,高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀。
18.(2025·山东)如下不饱和聚酯可用于制备玻璃钢。
实验室制备该聚酯的相关信息和装置示意图如下(加热及夹持装置略):
原料 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃
顺丁烯二酸酐 52.6 202.2
邻苯二甲酸酐 130.8 295.0
丙-1,2-二醇 -60.0 187.6
实验过程:
①在装置A中加入上述三种原料,缓慢通入N2。搅拌下加热,两种酸酐分别与丙-1,2-二醇发生醇解反应,主要生成和。然后逐步升温至190~200℃,醇解产物发生缩聚反应生成聚酯。
②缩聚反应后期,每隔一段时间从装置A中取样并测量其酸值,直至酸值达到聚合度要求(酸值:中和1克样品所消耗KOH的毫克数)。
回答下列问题:
(1)理论上,原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)=   
(2)装置B的作用是   ;仪器C的名称是   ;反应过程中,应保持温度计2示数处于一定范围,合理的是   (填标号)。
A.55~60℃ B.100~105° C.190~195℃
(3)为测定酸值,取a g样品配制250.00mL溶液.移取25.00mL溶液,用c mol·L-1 KOH一乙醇标准溶液滴定至终点,重复实验,数据如下:
序号 1 2 3 4 5
滴定前读数/mL 0.00 24.98 0.00 0.00 0.00
滴定后读数/mL 24.98 49.78 24.10 25.00 25.02
应舍弃的数据为   (填序号);测得该样品的酸值为   (用含a,c的代数式表示)。若测得酸值高于聚合度要求,可采取的措施为   (填标号)。
A.立即停止加热 B.排出装置D内的液体 C.增大N2的流速
(4)实验中未另加催化剂的原因是   
【答案】(1)1:1:2
(2)冷凝回流;直形冷凝管;B
(3)2,3; ;C
(4)醇解反应生成羧酸,即可作为缩聚反应的催化剂
【知识点】中和滴定;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1) 由和按物质的量之比1:1发生缩聚反应生成, 和分别与 以物质的量之比1:1反应生成和,则理论上原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)= 1:1:2,故答案为:1:1:2。
(2)装置A中3种原料在加热的条件下发生反应,有机原料具有一定的挥发性,若这些原料的蒸气随氮气一起流出,则原料的利用率减小,从而导致产品的产率减小,因此,需要冷凝回流装置,装置B为空气冷凝管,其作用是导气,同时将顺丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、丙-1,2-二醇以及醇解反应的产物冷凝回流到装置A中,但是不会将水蒸气冷凝;仪器C的名称是直形冷凝管;根据3种原料的沸点可知,反应过程中,应保持温度计2示数高于水的沸点、低于原料的沸点,防止原料流失,则合理的是100~105℃,故选B,故答案为:冷凝回流;直形冷凝管;B。
(3)5次滴定消耗标准溶液的体积分别为24.98mL、24.80mL、24.10mL、25.00mL、25.02mL,第2、3两次实验的数据的误差明显偏大,舍去;剩余3次滴定消耗标准液的平均体积为25.00mL,25.00mL cmol·L-1KOH一乙醇标准溶液中含有KOH的质量为25.00mL ×10-3L·mL-1×cmol·L-1×56000 mg·mol-1=1400c mg,则该样品的酸值为;
若测得酸值高于聚合度要求,说明样品中所含的羧基数目较多,还有一部分单体没有发生充分发生缩聚反应:
A.若立即停止加热,则酸值不变,不能达到目的,相反地,可以继续加热,让缩聚反应充分进行,故A不符合题意;
B.若排出装置D内的液体,可以除去未参与缩聚反应的单体,降低混合物的酸值,故B不符合题意;
C.的作用是一方面可以将生成的水带走,另一方面可以起到搅拌作用,从而加快反应速率且促进缩聚反应充分进行,因此增大的流速可行,故C符合题意;
故选C。
故答案为:2、3;;C。
(4)实验过程中加入2种酸酐,酸酐本身就能催化成酯反应,且可以与水反应,促进缩聚反应正向进行,因此不需要另加催化剂,故答案为:酸酐本身就能催化成酯反应,且可以与水反应,促进缩聚反应正向进行。
【分析】(1)根据反应原理确定投料比;
(2)装置B能冷凝回流原料,提高原料利用率;仪器C的直形冷凝管;温度2要高于水的沸点、低于原料的沸点;
(3)根据所测数据计算;若测得酸值高于聚合度要求,说明样品中所含的羧基数目较多,还有部分单体未反应;
(4)酸酐能催化成酯反应。
19.(2025·山东)麻醉药布比卡因(1)的两条合成路线如下:
已知:①②
回答下列问题:
(1) A 结构简式为   ;B中含氧官能团名称为   
(2) C→D反应类型为   ;D+E→H化学方程式为   
(3)G的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为   (写出一种即可)。
①含-NH2含2个苯环③含4种不同化学环境的氢原子
(4)H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,则碱性较强的N原子是   (填“a”或“b”)。
(5)结合路线信息,用H2/PtO2催化加氢时,下列有机物中最难反应的是____(填标号)。
A.苯() B.吡啶()
C.环已-1,3-二烯() D.环己-1,4二烯()
(6) 以,为主要原料合成利用上述信息补全合成路线。
【答案】(1);羧基
(2)取代反应;
(3)(答案不唯一)
(4)b
(5)A
(6)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构式为,B为,B含有的含氧官能团名称为羧基,故答案为:;羧基。
(2)由分析可知,C与PCl3发生取代反应生成D;D与E发生取代反应生成H,则反应的化学方程式为:,故答案为:取代反应;。
(3)由分析可知,G为,其同分异构体满足:①含,②含2个苯环,③含4种不同化学环境的氢原子,说明物质结构高度对称,符合条件的结构简式为,故答案为:。
(4)H为,存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,烷基是给电子基,酰胺基受旁边碳氧双键的影响,导致杂环N原子(b)上电子云密度增大,碱性增强,所以碱性较强的N原子(b),故答案为:b。
(5)合成路线中涉及到用H2/PtO2加成的路线有B→C,G→H,B→C反应中,吡啶环被加成,G→H转化时,吡啶环被加成,但苯环仍然存在,说明苯环不易被加成,C,D选项中含有碳碳双键,碳碳双键不稳定,易发生加成反应,所以下列有机物最难反应的是苯环,故答案为:A。
(6)参考题干合成路径,与发生取代反应生成,与氢气加成得到,与1-溴丙烷发生取代反应得到,所以需要补充的合成路线为,故答案为。
【分析】H与发生已知②的反应生成产物I,结合I的结构简式和H的分子式可知,H为,D与E发生已知①的反应生成,A的分子式为C6H7N,结合I的结构式可推出A的结构式为,A被高锰酸钾氧化为B,应该是A中含有的甲基被氧化为羧基,则B的结构简式为,B与氢气加成生成C,则C的结构简式为,C与PCl3发生取代反应生成D,则D的结构简式为,D与发生已知①的反应生成H,结合H的结构简式可知,E为;另一条路径:与SOCl2反应生成F,则F的结构简式为,与发生已知①的反应生成G,则G的结构简式为,与氢气加成得到,H与发生已知②的反应生成产物I。
20.(2025·山东) 利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO,转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
I . CaS(s) +2SO2(g) =CaSO4(s)+S2(g) ΔH1
II. CaSO4(s) +4H2(g)=CaS(s)+ 4H2O(g) ΔH2
III. SO2(g)+3H2(g)=H,S(g)+2H2O(g) ΔH3
恒容条件下,按1mol CaS,1mol SO2和0.1mol H2投料反应。平衡体系中,各气态物种的lg n随温度的变化关系如图所示,n为气态物种物质的量的值。
已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K=108基本不变。
回答下列问题:
(1) 反应的焓变ΔH =   ((用含ΔH1,ΔH2的代数式表示)。
(2)乙线所示物种为   (填化学式)。反应Ⅲ的焓变ΔH3   0 (填“>”“<”或“=”)。
(3)T温度下,体系达平衡时,乙线、丙线所示物种的物质的量相等,若丁线所示物种为a mol,则S2为   mol(用含a的代数式表示);此时,CaS与CaSO4物质的量的差值n(CaS)-n(CaSO4)=   mol(用含a的最简代数式表示)。
(4)T2温度下,体系达平衡后,压缩容器体积S2产率增大。与压缩前相比,重新达平衡时,H2S与H2物质的量之比   (填“增大”“减小”或“不变”), H2O 物质的量n(H2O)   (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)ΔH1+ΔH2
(2)H2O;<
(3)0.45+;150a
(4)增大;减小
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,将I+Ⅱ可得,则 ΔH = ΔH1+ΔH2 ,故答案为: ΔH1+ΔH2 。
(2) 图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K=108基本不变 ,则,则, 因此可知曲线乙表示的物质为H2O,曲线丁表示的物种为H2,随温度升高,S2减小,说明反应I的平衡逆向移动,则SO2增大,因此丙曲线代表SO2,甲曲线代表H2S,随着温度升高,H2S减小,说明反应Ⅲ的平衡逆向移动,则反应Ⅲ为放热反应,其焓变 ΔH3 <0,故答案为:H2O;<。
(3)T1温度下,反应达到平衡时,乙线(H2)、丙线(SO2)所示物种的物质的量相等,设H2为amol,则H2O和SO2均为100amol,根据H元素守恒可得,H2S的物质的量为0.1-101a,根据S原子守恒可知,S2的物质的量为 0.45+ ;根据O守恒可得,CaSO4的物质的量为, 根据Ca守恒可得,CaS的物质的量为(1-)mol,则 n(CaS)-n(CaSO4)= 1--=150amol,故答案为: 0.45+ ;150a。
(4)反应Ⅲ的平衡常数表达式为, T2温度下,体系达平衡后 ,压缩容器体积,反应I的平衡正向移动,c(SO2)增大,为定值,而K3不变,则 增大;根据H守恒有n(H2S)+n(H2O)+n(H2)=0.1mol,则n(H2S)+1.01n(H2O)=0.1mol,增大压强,反应Ⅲ的平衡正向移动,n(H2S)增大,则 n(H2O) 减小,故答案为:增大;减小。
【分析】(1)根据盖斯定律计算;
(2)升温平衡向吸热反应方向移动,据此判断;
(3)结合元素守恒列式计算;
(4)压缩容器体积,压强增大, 的平衡正向移动。
1 / 1山东省2025年高考化学试题
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2025·山东)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是(  )
A.侯德榜发明了以NH3CO2和NaCl为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到H2和CI2,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法
2.(2025·山东)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是(  )
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
3.(2025·山东)实验室中,下列试剂保存方法正确的是(  )
A.液溴加水封保存在广口试剂瓶中
B.硝酸银溶液保存在棕色细口试剂瓶中
C.高锰酸钾与苯酚存放在同一药品柜中
D.金属锂保存在盛有煤油的广口试剂瓶中
4.(2025·山东) 称取1.6g 固体 NaOH 配制400mL浓度约为0.1mol·L-1的NaOH 溶液,下列仪器中不需要使用的是(  )
A.100mL烧杯 B.500mL容量瓶
C.500mL量筒 D.500mL细口试剂瓶(具橡胶塞)
5.(2025·山东)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.用NaOH 溶液吸收少量SO2:SO2+ OH" = HSO3-
B.用Na2O2和水制备少量O2: Na2O2+H2O =2Na++2O2↑
C.用MnO2和浓盐酸制备Cl2:
D.用稀硝酸溶解少量Cu粉:3Cu+8H++8NO3-= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
6.(2025·山东) 第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是(  )
A.Yb的中子数与质子数之差为 104
B.Yb与°Yb是同一种核素
C.基态Yb原子核外共有10个d电子
D.Yb位于元素周期表中第6周期
7.(2025·山东)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是(  )
A.NaN3的水溶液显碱性
B.N3-的空间构型为V形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物
D.N3-的中心N原子所有价电子均参与成键
8.(2025·山东)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是(  )
性质差异 主要原因
A 沸点:H2O>H2S 电离能:O>S
B 酸性:HClO>HBrO 电负性:Cl>Br
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:Si>C
D 熔点:MgO>NaF 离子电荷: Mg2+ >Na+,O2- >F-
A.A B.B C.C D.D
9.(2025·山东)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是(  )
A.N2是还原反应的产物
B.还原性:N2H4C.处理后溶液的pH增大
D.图示反应过程中起催化作用的是Cu2+
10.(2025·山东)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1T3温度时的分压分别为p1,p3。下列说法错误的是(  )
A.a线所示物种为固相产物
B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp。
D.T1温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(2025·山东)完成下列实验所用部分仪器或材料选择正确的是(  )
实验内容 仪器或材料
A 灼烧海带 坩埚、泥三角
B 加热浓缩NaCl溶液 表面皿、玻璃棒
C 称量5.0gNaOH 固体 电子天平、称量纸
D 量取25.00mL稀H2SO4 25mL移液管、锥形瓶
A.A B.B C.C D.D
12.(2025·山东)全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是(  )
A.隔膜为阳离子交换膜
B.放电时,a极为负极
C.充电时,隔膜两侧溶液Fe2浓度均减小
D.理论上,Fe3+每减少1mol,Fe2+总量相应增加2mol
13.(2025·山东) 钢渣中富含CaO,SiO2,FeO,Fe2O3等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca,Si,Fe元素,流程如下。已知:Fe2(C2O4),能溶于水; Ksp(CaC2O4)=2.3x10-9,Kp(FeC2O4)=3.2x10-7。
下列说法错误的是(  )
A.试剂X可选用Fe粉
B.试剂Y可选用盐酸
C.“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
14.(2025·山东)以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是(  )
A.M系统命名为2-甲基丙醛
B.若M+X→N原子利用率为100%,则X是甲醛
C.用酸性KMnO4溶液可鉴别N 和Q
D.P→Q过程中有CH3COOH生成
15.(2025·山东)常温下,假设1L水溶液中Co2+和C2O42-初始物质的量浓度均为0.01mol·L-1。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知:体系中含钴物种的存在形式为Co2+,CoC2O4(s)和Co(OH)2(s);Ksp (CoC2O4)= 6.0x10°,Ksp[Co(OH)2]=5.9x10-15。
下列说法正确的是(  )
A.甲线所示物种为HC2O4-
B.H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-8
C.pH =a时,Co2+物质的量浓度为1.6x10-3mol·L'
D.pH=b时,物质的量浓度: c(OH-)三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(2025·山东)Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Fe位于第   周期   族。基态Fe原子与基态Fe3+离子未成对电子数之比为   
(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C,N,O中,第一电离能最大的是   ,电负性最大的是   
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为   
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与Fe2+配位的原子是   (填元素符号)。
(3)α-Fe可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为apm)。
①α-Fe晶胞中Fe原子的半径为   pm。
②研究发现,α一Fe晶胞中阴影所示m,n两个截面的催化活性不同,截面单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低。m,n截面中,催化活性较低的是   ,该截面单位面积含有的Fe原子为   个·pm-2。
17.(2025·山东) 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含Fe2O3MnO2及Co,Cu,Ca,Si等元素的氧化物)分离提取Cu,Co,Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4,高温则完全分解为气体;Fe2(SO4)3在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成,该反应的化学方程式为   .。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有   (填化学式)。
(2)在(NH4)2SO4投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率   (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取Cu2+反应为:。“反萃取”时加入的试剂为   (填化学式)。
(4)“沉钴”中,pH=4时Co2+恰好沉淀完全[c(Co2+)=1×10-5mol·L'],则此时溶液中
c(H2S)=   mol-1L"。已知:Ka1(H2S)=1x10-7,Ka2(H2S)=1x10-13,Ksp(CoS) =4x10-21。
CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为   
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入   (填操作单元名称)循环利用。
18.(2025·山东)如下不饱和聚酯可用于制备玻璃钢。
实验室制备该聚酯的相关信息和装置示意图如下(加热及夹持装置略):
原料 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃
顺丁烯二酸酐 52.6 202.2
邻苯二甲酸酐 130.8 295.0
丙-1,2-二醇 -60.0 187.6
实验过程:
①在装置A中加入上述三种原料,缓慢通入N2。搅拌下加热,两种酸酐分别与丙-1,2-二醇发生醇解反应,主要生成和。然后逐步升温至190~200℃,醇解产物发生缩聚反应生成聚酯。
②缩聚反应后期,每隔一段时间从装置A中取样并测量其酸值,直至酸值达到聚合度要求(酸值:中和1克样品所消耗KOH的毫克数)。
回答下列问题:
(1)理论上,原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)=   
(2)装置B的作用是   ;仪器C的名称是   ;反应过程中,应保持温度计2示数处于一定范围,合理的是   (填标号)。
A.55~60℃ B.100~105° C.190~195℃
(3)为测定酸值,取a g样品配制250.00mL溶液.移取25.00mL溶液,用c mol·L-1 KOH一乙醇标准溶液滴定至终点,重复实验,数据如下:
序号 1 2 3 4 5
滴定前读数/mL 0.00 24.98 0.00 0.00 0.00
滴定后读数/mL 24.98 49.78 24.10 25.00 25.02
应舍弃的数据为   (填序号);测得该样品的酸值为   (用含a,c的代数式表示)。若测得酸值高于聚合度要求,可采取的措施为   (填标号)。
A.立即停止加热 B.排出装置D内的液体 C.增大N2的流速
(4)实验中未另加催化剂的原因是   
19.(2025·山东)麻醉药布比卡因(1)的两条合成路线如下:
已知:①②
回答下列问题:
(1) A 结构简式为   ;B中含氧官能团名称为   
(2) C→D反应类型为   ;D+E→H化学方程式为   
(3)G的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为   (写出一种即可)。
①含-NH2含2个苯环③含4种不同化学环境的氢原子
(4)H中存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,则碱性较强的N原子是   (填“a”或“b”)。
(5)结合路线信息,用H2/PtO2催化加氢时,下列有机物中最难反应的是____(填标号)。
A.苯() B.吡啶()
C.环已-1,3-二烯() D.环己-1,4二烯()
(6) 以,为主要原料合成利用上述信息补全合成路线。
20.(2025·山东) 利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO,转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
I . CaS(s) +2SO2(g) =CaSO4(s)+S2(g) ΔH1
II. CaSO4(s) +4H2(g)=CaS(s)+ 4H2O(g) ΔH2
III. SO2(g)+3H2(g)=H,S(g)+2H2O(g) ΔH3
恒容条件下,按1mol CaS,1mol SO2和0.1mol H2投料反应。平衡体系中,各气态物种的lg n随温度的变化关系如图所示,n为气态物种物质的量的值。
已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K=108基本不变。
回答下列问题:
(1) 反应的焓变ΔH =   ((用含ΔH1,ΔH2的代数式表示)。
(2)乙线所示物种为   (填化学式)。反应Ⅲ的焓变ΔH3   0 (填“>”“<”或“=”)。
(3)T温度下,体系达平衡时,乙线、丙线所示物种的物质的量相等,若丁线所示物种为a mol,则S2为   mol(用含a的代数式表示);此时,CaS与CaSO4物质的量的差值n(CaS)-n(CaSO4)=   mol(用含a的最简代数式表示)。
(4)T2温度下,体系达平衡后,压缩容器体积S2产率增大。与压缩前相比,重新达平衡时,H2S与H2物质的量之比   (填“增大”“减小”或“不变”), H2O 物质的量n(H2O)   (填“增大”“减小”或“不变”)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.向饱和食盐水中依次通入氨气和二氧化碳,发生反应:NH3 + CO2 + H2O + NaCl = NaHCO3↓ + NH4Cl,加热生成的碳酸氢钠得到碳酸钠,该过程中没有元素的化合价发生变化,为非氧化还原反应,故A正确;
B.戴维电解盐酸制 H2和 Cl2,H和Cl的化合价发生变化,为氧化还原反应,故B错误;
C.金属与氧气反应生成金属氧化物,该过程中金属的单质的化合价升高,O元素的化合价降低,发生氧化还原反应,故C错误;
D.氮气和氢气合成氨气的过程中,N元素和H元素的化合价发生变化,发生氧化还原反应,故D错误;
故选A。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。
2.【答案】B
【知识点】水的净化;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A.明矾溶于水后,电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质(如泥沙)并聚沉,达到净水目的,故A正确;
B.Ca(ClO)2具有强氧化性,会破坏蛋白质中的肽键和氨基酸结构,导致蚕丝纤维变性、脆化,损坏制品,因此漂白粉不宜用于漂白蚕丝等蛋白质类织物,故B错误;
C.食醋的主要成分为醋酸,能与水垢中的碳酸钙、氢氧化镁等反应生成可溶性盐,除去水垢,故C正确;
D.小苏打是碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使面团膨胀,形成疏松多孔结构,故D正确;
故选B。
【分析】A.明矾水解生成氢氧化铝胶体;
B.漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2;
C.醋酸能与水垢反应生成可溶性盐;
D.小苏打是碳酸氢钠的俗称。
3.【答案】B
【知识点】化学试剂的存放
【解析】【解答】A.液体药品应保存在细口瓶中,因此液溴应保存在细口试剂瓶中,故A错误;
B.硝酸银见光易分解,棕色试剂瓶可避光,细口瓶适合存放液体,因此硝酸银溶液保存在棕色细口试剂瓶中,故B正确;
C.高锰酸钾是强氧化剂,苯酚具有还原性,且易被氧化,强氧化剂与还原剂混合存放可能发生氧化还原反应,甚至引发火灾或爆炸,需分开存放,故C错误;
D.金属锂化学性质活泼,易与空气中的氧气、水蒸气反应,需隔绝空气保存,锂的密度比煤油小,会浮在煤油表面,无法被完全覆盖,起不到隔绝空气的作用,锂应保存在石蜡油或固体石蜡中,故D错误;
故选B。
【分析】A.液溴易挥发;
B.硝酸银见光易分解;
C.高锰酸钾具有强氧化性,能氧化苯酚;
D.金属锂化学性质活泼,易与空气中的氧气、水蒸气反应。
4.【答案】C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】根据分析可知,需要的仪器为:100mL烧杯、500mL容量瓶、500mL细口试剂瓶(具橡胶塞),定容时用胶头滴管精确加水,无需用量筒量取大量水,因此不需要500mL量筒。
故选C。
【分析】配制一定物质的量浓度溶液的步骤及所需仪器:
计算:称取1.6gNaOH配制约 0.1 mol/L 的溶液,由于实验室无400mL 容量瓶,需选用500mL容量瓶;
称量:用托盘天平称取1.6gNaOH;
溶解:将NaOH放入100mL 烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌;
转移:冷却后将溶液用玻璃棒引流至500mL容量瓶中;
洗涤:洗涤烧杯和玻璃棒 2~3 次,洗液并入容量瓶;
定容:向容量瓶中加水至刻度线下方 1~2 cm 处,改用胶头滴管滴加至凹液面与刻度线相切;
摇匀:盖好瓶塞,摇匀溶液;
保存:将配制好的溶液转移至500mL细口试剂瓶(具橡胶塞)中保存。
5.【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.少量 SO2与 NaOH 反应生成正盐 Na2SO3,正确的离子方程式为:,故A错误;
B.该方程式原子不守恒,正确的离子方程式为,故B错误;
C.加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,反应的离子方程式为 ,故C错误;
D.Cu (NO3)2为强电解质,应拆分为 Cu2+和,正确的离子方程式为: 3Cu+8H++2NO3-= 3Cu2++2NO↑+4H2O, 故D错误;
故选C。
【分析】A.SO2少量,生成亚硫酸钠;
B.该方程式原子不守恒;
C.加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水;
D.Cu (NO3)2为强电解质。
6.【答案】D
【知识点】原子中的数量关系;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.Yb质量数为174,中子数 = 174-70=104,中子数与质子数之差 = 104-70=34,故A错误;
B.核素由质子数和中子数共同决定,则Yb与Yb不是同一种核素,故B错误;
C.Yb 的电子排布式为[Xe]4f146s2 ,4f 能级含 14 个电子,6s 能级含 2 个电子,不含d能级电子,故C错误;
D.由分析可知,Yb位于元素周期表第 6 周期、ⅢB 族,故D正确;
故选D。
【分析】镱为第 70 号元素,即质子数 = 原子序数 = 70, 基态原子价电子排布式为4f146s2,则位于元素周期表第 6 周期、ⅢB 族(镧系元素)。
7.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;判断简单分子或离子的构型;弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A.HN3为一元弱酸,则NaN3为强碱弱酸盐,水解显碱性,故A正确;
B.中心 N 原子采用sp杂化,两侧 N 原子与中心 N 形成σ键和离域π键,空间构型为直线形,而非V形,故B错误;
C.NaN3由Na+和构成,属于离子化合物,中 N 原子间以共价键结合,故 NaN3为含有共价键的离子化合物 ,故C正确;
D. 中心N原子的价电子排布为 2s22p3, 在中,其与两侧N原子形成2个σ键和2个π键(离域 π 键),价电子全部用于成键,无孤电子对,故D正确;
故选B。
【分析】A.NaN3为强碱弱酸盐;
B.根据价层电子对互斥理论判断;
C. NaN3为离子化合物;
D.中心 N 原子的价电子排布为 2s22p3。
8.【答案】A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.H2O 分子间存在氢键,而 H2S 分子间仅存在范德华力,氢键的作用力强于范德华力,故 H2O 沸点更高,与电离能无关,故A错误;
B.电负性:Cl > Br,导致 ClO-中 Cl 对O的吸电子能力更强,使 O-H 键极性增强,H+更易电离,故 HClO 酸性强于 HBrO,故B正确;
C.金刚石和晶体硅均为共价晶体,硬度取决于共价键强弱,原子半径:Si > C,则C-C 键键长更短、键能更大,故金刚石硬度更高,故C正确;
D.MgO 和NaF均为离子晶体,熔点由离子键强弱决定,离子电荷越高、半径越小,离子键越强,Mg2+和 O2-的电荷数均高于 Na+和 F-,故MgO 熔点更高,故D正确;
故选A。
【分析】A.电离能是气态原子失去电子的难易程度,不影响物质的熔沸点;
B.电负性越大,键的极性越大;
C.键长越短,键能越大,硬度越高;
D.离子晶体离子所带电荷数越多,离子半径越小,熔沸点越高。
9.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;催化剂
【解析】【解答】A.该反应中,是还原剂,发生氧化反应,生成氧化产物,A错误;
B.还原剂的还原性大于还原产物,因此还原性:,B错误;
C.该过程的总反应为:,该反应消耗,处理后溶液的增大,C正确;
D.由图可知,图示反应过程中起催化作用的是,D错误;
故选C。
【分析】由图可知,和反应生成,催化和反应,为中间产物,则该反应的方程式为,该反应中,N元素的化合价升高,被氧化,为还原剂,Fe元素的化合价降低,被还原,为氧化剂,则为氧化产物,为还原产物。
10.【答案】C
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由分析可知,曲线a代表,是固相产物,A正确;
B.温度时,向容器中通入,恒容密闭容器的体积不变,气相产物分压不变,仍为,B正确;
C.的平衡常数=p(),T3温度下,达到平衡时气相产物的分压为,则此时=p()=,C错误;
D.由分析可知,b线代表,向容器中加入,平衡逆向移动,重新达平衡时逆反应速率增大,D正确;
故选C。
【分析】 Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为和,进而可知Na2SiF6(s)发生热解的反应为:,物质的量变化量之比与化学计量数之比正相关,则曲线a表示,曲线b代表,曲线c代表。
11.【答案】A,D
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.灼烧固体需用坩埚,坩埚放在泥三角上加热,泥三角固定在铁架台上,故A正确;
B.加热浓缩溶液应使用蒸发皿,表面皿常用于盛放少量液体或作盖子,不能用于加热,故B错误;
C.NaOH易潮解且具有腐蚀性,不能直接放在称量纸上称量,应放在小烧杯或表面皿中称量,故C错误;
D.移液管用于精确量取液体,量取后将液体转移至锥形瓶,故D正确;
故选AD。
【分析】A.用坩埚灼烧固体;
B.表面皿不用于加热;
C.NaOH具有腐蚀性,应放在烧杯中称量;
D.锥形瓶通常不用作量取液体的接收容器。
12.【答案】B,C
【知识点】原电池、电解池综合
【解析】【解答】A.该电池工作的过程中,需要通过隔膜转移电子实现电荷平衡,因此隔膜为阴离子交换膜,故A错误;
B.放电时,a电极上Fe失去电子生成Fe2+,则a为负极,故B正确;
C.充电时,阴极发生反应:Fe2++2e-=Fe,阳极发生反应:Fe2+-e-=Fe3+,均消耗Fe2+,因此 隔膜两侧溶液Fe2浓度均减小 ,故C正确;
D.该电池工作时的总反应为2Fe3++Fe=3Fe2+,则Fe3+每减少1mol,Fe2+总量相应增加1.5mol,故D错误;
故选BC。
【分析】全铁液流电池工作的原理为:2Fe3++Fe=3Fe2+,放电时,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,正极反应为Fe3++e-=Fe2+。
13.【答案】B
【知识点】铁的化学性质;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A.加入试剂X是为了将亚铁离子氧化为铁离子,应选择具有氧化性的物质,不能是Fe粉,故A错误;
B.试剂Y是为了将硅酸钠转化为硅酸,进而得到二氧化硅,可选用盐酸,故B正确;
C.加入草酸分离的过程中,先形成 CaC2O4 沉淀除去Ca元素,分离后的Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中,故C正确;
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小,大量的氢离子结合草酸根离子生成草酸,生成的草酸钙质量减少,即滤渣Ⅱ质量减少,故D正确;
故选A。
【分析】 钢渣中富含CaO,SiO2,FeO,Fe2O3等氧化物,加入盐酸酸浸,只有SiO2不反应,其他金属氧化物转化为对应的盐,则滤渣1为SiO2,滤液1中主要含有FeCl2、FeCl3、CaCl2, Fe2(C2O4)能溶于水,滤液1中加入试剂X,将FeCl2氧化为FeCl3,加入草酸形成沉淀分离;滤渣1为SiO2,加入NaOH溶液碱浸,反应生成硅酸钠,浸取液中主要含有硅酸钠,加入试剂Y转化最后得到SiO2。
14.【答案】C,D
【知识点】有机物的鉴别;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.M为醛,含醛基的碳原子为1号碳原子,甲基在2号碳原子上,则其系统命名为2-甲基丙醛,故A正确;
B.由分析可知,若M+X→N原子利用率为100%,说明M和X发生加成反应生成N,则X为HCHO,故B正确;
C.N中含有醛基,能被酸性高锰酸钾氧化,Q含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化,N和Q都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性高锰酸钾鉴别两者,故C错误;
D.P中的酯基水解有HOC2H5生成,没有CH3COOH生成 ,故D错误;
故选CD。
【分析】M和X反应生成N,N比M多了一个碳原子,结合M和N的结构简式可知,X为HCHO,P中含有碳碳双键,考虑N生成P的过程中有发生消去反应,则N与CH2(COOC2H5)2先发生加成反应再发生消去反应生成P,P再碱性条件下水解再酸化得到Q。
15.【答案】C,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.由分析可知,甲线所示物种为,丙线代表,A不正确;
B.为二元中强酸,其酸式盐的水溶液显酸性,的电离程度大于其水解程度;当溶液中与浓度相等时,溶液显酸性, ,则,故B不正确;
C.时, 的摩尔分数为0.84,的物质的量为,由水于溶液中初始物质的量浓度为,以Co2+极限最大浓度估算形成Co(OH)2时所要最小c(OH-)=,此时溶液呈碱性,应有较多草酸根,则a点无Co(OH)2,此时Co元素只有两种存在形式:Co2+和CoC2O4,由Co元素守恒可得, 的物质的量浓度=0.01mol/L-0.01mol/L×84%=,C正确;
D.时,的浓度为,, ,D正确;
故选CD。
【分析】该体系中,C的存在形式包括:、、、,随着增大,的摩尔分数逐渐减小,会转化为溶解度更小的,的摩尔分数先增大后减小, 的摩尔分数逐渐增大。则甲线代表,丁线代表,根据曲线的走势结合电离平衡的过程可知,乙线代表,丙线代表。由甲、丁两线的交点可知,在该点和的摩尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中和初始物质的量浓度均为,则此时溶液中的浓度为,由可知,的浓度为,再由可知,溶液中,,即,由乙和丙两线的交点可知, 和的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒可知,此时的摩尔分数为0.84。
16.【答案】(1)4;Ⅷ;4:5
(2)N;O;sp2杂化;O
(3);n;
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;配合物的成键情况;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)Fe是第26号元素,在元素周期表中位于第4周期第Ⅷ族;基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,其未成对电子数为4,基态Fe3+的价电子排布式为3d5,其未成对电子数为5,则 基态Fe原子与基态Fe3+离子未成对电子数之比为4:5,故答案为: 4;Ⅷ;4:5。
(2)①同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能大小:N>O>C,第一电离最大的是N;同周期从左到右元素的电负性增大,故电负性:O>N>C,电负性最大的是O,故答案为:N;O。
②尿素分子中C原子与O原子形成双键,其价层电子对数为3,采用sp2杂化,故答案为:sp2杂化。
③ 八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,说明N原子没有参与形成配位键,O原子提供孤电子对形成配位键,为配位原子,故答案为:O。
(3)①该晶胞边长为apm,体对角线的长度为apm,由晶胞图可知,4r(Fe)=apm,则Fe原子的半径为 pm,故答案为:。
②m截面中,Fe原子数目为,n截面中,Fe原子数目为,截面单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低,Fe原子数目:n截面>m截面,因此n截面的催化活性较低;该截面单位面积含有的Fe原子为 pm-2,故答案为: 。
【分析】(1)Fe为26号元素,其价电子排布式为3d64s2,基态Fe3+的价电子排布式为3d5;
(2)①同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;元素的非金属性越强,电负性越大;
②双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化;
③提供孤电子对的原子为配位原子;
(3)①由图可知,4r(Fe)=apm;
②根据均摊法计算截面中含有的Fe原子数目。
17.【答案】(1)3MnO2+3NH4HSO4=3MnSO4+N2↑+NH3↑+6H2O;Fe2O3
(2)减小
(3)H2SO4
(4)4×10-16;CoS+2H++H2O2=Co2++S+2H2O
(5)低温焙烧
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】(1)低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐, MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成 ,同时有氨气产生,则该反应的化学方程式为:;高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有,Fe2O3、CaSO4;故答案为:;Fe2O3、CaSO4。
(2)硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小,故答案为:减小。
(3) HR萃取Cu2+反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相),加入有机相将铜离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移动,生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂为稀H2SO4,故答案为:H2SO4。
(4)沉钴时,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,此时c(Co2+)=1×10-5mol/L,则c(H+)=1×10-4mol/L,Ksp((CoS)= 4×10-21,,又因为Ka1(H2S)= 1×10-7,Ka2(H2S)= 1×10-13,,则c(H2S)= ==4×10-4 mol/L;CoS溶解时加入了过氧化氢、稀硫酸,反应生成CoSO4和S,则反应的离子方程式为:,故答案为:4×10-4;。
(5)沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用,故答案为:低温焙烧。
【分析】 铁锰氧化矿(主要含Fe2O3、MnO2及Co,Cu,Ca,Si等元素的氧化物),加入硫酸铵低温焙烧, (NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4, 金属氧化物转化为对应的硫酸盐,同时有氨气产生,用稀硫酸吸收生成的氨气生成硫酸铵溶液,高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀。
18.【答案】(1)1:1:2
(2)冷凝回流;直形冷凝管;B
(3)2,3; ;C
(4)醇解反应生成羧酸,即可作为缩聚反应的催化剂
【知识点】中和滴定;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1) 由和按物质的量之比1:1发生缩聚反应生成, 和分别与 以物质的量之比1:1反应生成和,则理论上原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)= 1:1:2,故答案为:1:1:2。
(2)装置A中3种原料在加热的条件下发生反应,有机原料具有一定的挥发性,若这些原料的蒸气随氮气一起流出,则原料的利用率减小,从而导致产品的产率减小,因此,需要冷凝回流装置,装置B为空气冷凝管,其作用是导气,同时将顺丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、丙-1,2-二醇以及醇解反应的产物冷凝回流到装置A中,但是不会将水蒸气冷凝;仪器C的名称是直形冷凝管;根据3种原料的沸点可知,反应过程中,应保持温度计2示数高于水的沸点、低于原料的沸点,防止原料流失,则合理的是100~105℃,故选B,故答案为:冷凝回流;直形冷凝管;B。
(3)5次滴定消耗标准溶液的体积分别为24.98mL、24.80mL、24.10mL、25.00mL、25.02mL,第2、3两次实验的数据的误差明显偏大,舍去;剩余3次滴定消耗标准液的平均体积为25.00mL,25.00mL cmol·L-1KOH一乙醇标准溶液中含有KOH的质量为25.00mL ×10-3L·mL-1×cmol·L-1×56000 mg·mol-1=1400c mg,则该样品的酸值为;
若测得酸值高于聚合度要求,说明样品中所含的羧基数目较多,还有一部分单体没有发生充分发生缩聚反应:
A.若立即停止加热,则酸值不变,不能达到目的,相反地,可以继续加热,让缩聚反应充分进行,故A不符合题意;
B.若排出装置D内的液体,可以除去未参与缩聚反应的单体,降低混合物的酸值,故B不符合题意;
C.的作用是一方面可以将生成的水带走,另一方面可以起到搅拌作用,从而加快反应速率且促进缩聚反应充分进行,因此增大的流速可行,故C符合题意;
故选C。
故答案为:2、3;;C。
(4)实验过程中加入2种酸酐,酸酐本身就能催化成酯反应,且可以与水反应,促进缩聚反应正向进行,因此不需要另加催化剂,故答案为:酸酐本身就能催化成酯反应,且可以与水反应,促进缩聚反应正向进行。
【分析】(1)根据反应原理确定投料比;
(2)装置B能冷凝回流原料,提高原料利用率;仪器C的直形冷凝管;温度2要高于水的沸点、低于原料的沸点;
(3)根据所测数据计算;若测得酸值高于聚合度要求,说明样品中所含的羧基数目较多,还有部分单体未反应;
(4)酸酐能催化成酯反应。
19.【答案】(1);羧基
(2)取代反应;
(3)(答案不唯一)
(4)b
(5)A
(6)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构式为,B为,B含有的含氧官能团名称为羧基,故答案为:;羧基。
(2)由分析可知,C与PCl3发生取代反应生成D;D与E发生取代反应生成H,则反应的化学方程式为:,故答案为:取代反应;。
(3)由分析可知,G为,其同分异构体满足:①含,②含2个苯环,③含4种不同化学环境的氢原子,说明物质结构高度对称,符合条件的结构简式为,故答案为:。
(4)H为,存在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原子电子云密度越大,碱性越强,烷基是给电子基,酰胺基受旁边碳氧双键的影响,导致杂环N原子(b)上电子云密度增大,碱性增强,所以碱性较强的N原子(b),故答案为:b。
(5)合成路线中涉及到用H2/PtO2加成的路线有B→C,G→H,B→C反应中,吡啶环被加成,G→H转化时,吡啶环被加成,但苯环仍然存在,说明苯环不易被加成,C,D选项中含有碳碳双键,碳碳双键不稳定,易发生加成反应,所以下列有机物最难反应的是苯环,故答案为:A。
(6)参考题干合成路径,与发生取代反应生成,与氢气加成得到,与1-溴丙烷发生取代反应得到,所以需要补充的合成路线为,故答案为。
【分析】H与发生已知②的反应生成产物I,结合I的结构简式和H的分子式可知,H为,D与E发生已知①的反应生成,A的分子式为C6H7N,结合I的结构式可推出A的结构式为,A被高锰酸钾氧化为B,应该是A中含有的甲基被氧化为羧基,则B的结构简式为,B与氢气加成生成C,则C的结构简式为,C与PCl3发生取代反应生成D,则D的结构简式为,D与发生已知①的反应生成H,结合H的结构简式可知,E为;另一条路径:与SOCl2反应生成F,则F的结构简式为,与发生已知①的反应生成G,则G的结构简式为,与氢气加成得到,H与发生已知②的反应生成产物I。
20.【答案】(1)ΔH1+ΔH2
(2)H2O;<
(3)0.45+;150a
(4)增大;减小
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,将I+Ⅱ可得,则 ΔH = ΔH1+ΔH2 ,故答案为: ΔH1+ΔH2 。
(2) 图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K=108基本不变 ,则,则, 因此可知曲线乙表示的物质为H2O,曲线丁表示的物种为H2,随温度升高,S2减小,说明反应I的平衡逆向移动,则SO2增大,因此丙曲线代表SO2,甲曲线代表H2S,随着温度升高,H2S减小,说明反应Ⅲ的平衡逆向移动,则反应Ⅲ为放热反应,其焓变 ΔH3 <0,故答案为:H2O;<。
(3)T1温度下,反应达到平衡时,乙线(H2)、丙线(SO2)所示物种的物质的量相等,设H2为amol,则H2O和SO2均为100amol,根据H元素守恒可得,H2S的物质的量为0.1-101a,根据S原子守恒可知,S2的物质的量为 0.45+ ;根据O守恒可得,CaSO4的物质的量为, 根据Ca守恒可得,CaS的物质的量为(1-)mol,则 n(CaS)-n(CaSO4)= 1--=150amol,故答案为: 0.45+ ;150a。
(4)反应Ⅲ的平衡常数表达式为, T2温度下,体系达平衡后 ,压缩容器体积,反应I的平衡正向移动,c(SO2)增大,为定值,而K3不变,则 增大;根据H守恒有n(H2S)+n(H2O)+n(H2)=0.1mol,则n(H2S)+1.01n(H2O)=0.1mol,增大压强,反应Ⅲ的平衡正向移动,n(H2S)增大,则 n(H2O) 减小,故答案为:增大;减小。
【分析】(1)根据盖斯定律计算;
(2)升温平衡向吸热反应方向移动,据此判断;
(3)结合元素守恒列式计算;
(4)压缩容器体积,压强增大, 的平衡正向移动。
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源列表