合肥市第八中学2026届高三下学期阶段性检测二化学试卷(含解析)

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合肥市第八中学2026届高三下学期阶段性检测二化学试卷(含解析)

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2026届合肥八中高三下学期化学阶段性检测2
一、选择题:本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.龙纹丝绸文物因长期氧化出现破损,需选择同源修复材料,下列修复材料最适宜的是( )
A.金属胶 B.合成纤维 C.天然蚕丝 D.无机粘合剂
2. 科技创新赋能高质量发展。下列说法正确的是( )
A.“东方超环”(俗称“人造太阳”)使用的与互为同位素
B.“嫦娥五号”使用的太阳能电池可将化学能转化为电能
C.“神舟十九号”推进器使用的燃料偏二甲肼是烃类化合物
D.亚冬会宣传景观用到的亚克力板(俗称有机玻璃)是一种新型无机非金属材料
3.下列反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.用Na2O2和水制备少量O2:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
B.用KClO3和浓盐酸制备Cl2:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O
C.用稀盐酸浸泡氧化银:Ag2O+2H++2Cl-=2AgCl+H2O
D.向NaHCO3溶液中通入少量Cl2:Cl2+2HCO3-=Cl-+2CO2↑+ClO-+H2O
4. 滴滴涕(DDT)是一种有机氯杀虫剂。下列说法不正确的是( )
A.DDT、DDD中各有1个手性碳 B.可用溴水鉴别DDT和DDE
C.1molDDT与NaOH溶液完全反应,最多消耗NaOH的物质的量为8mol
D.DDT转化为DDE属于消去反应
5. 下列说法不正确的是( )
A. 键角:CO2 > H2O B. 可用质谱法区分NH3和ND3
C. 若AB2型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化方式也相同
D. H2O2分子的空间结构为,可推测出H2O2为极性分子
阅读下列材料,完成下列6-8小题。
氯气在生产、生活中应用广泛。实验室用KMnO4和浓盐酸常温下反应制取Cl2,工业上用电解饱和食盐水制备Cl2,也可用地康法制备Cl2.450℃,以CuCl2作催化剂,地康法原理如图所示。氨气可以检验Cl2是否发生泄露,遇Cl2泄漏时反应有白烟生成。Cl2可用于制备氯水或含KClO等成分的消毒剂,也可用于处理含氰(CN-)废水。
6.关于地康法制Cl2,下列说法正确的是
A.反应的平衡常数可表示为
B.其他条件不变,升高温度HCl的平衡转化率降低说明该反应
C.CuCl2的使用可以增大反应的活化能 D.每生成22.4LCl2时,转移电子的数目为
7.下列反应表示正确的是
A.HClO在水中见光分解:
B.惰性电极电解氯化镁溶液:
C.NaClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:
D.Ca(ClO)2溶液中通入SO2:
8.下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.CCl4具有挥发性,可用于萃取碘水中碘 B.盐酸有强酸性,可用于除去铁锈
C.FeCl3易水解,可用于刻蚀覆铜板 D.HClO不稳定,可用于自来水消毒剂
9. 短周期主族元素分布在三个周期且原子序数依次增大,基态Y原子中s能级与p能级的电子数相等,相邻,的价电子数之和为19,Q是第四周期元素,最外层只有1个电子,其内层均填满电子,下列说法正确的是( )
A.Y不可形成含极性共价键的单质 B.键角
C.ZY2M2的空间构型为四面体形 D.Q的基态原子有16种空间运动状态
10. 下列说法正确的是( )
A.图1可用于测定醋酸浓度
B.图2可用于乙醇在浓硫酸作用下,加热到170°C制备乙烯
C.图3可用于制备NH3
D.图4可用于制备含NaClO的消毒液
11. 为处理工业尾气中的NO2,某课题小组以硫化钠溶液为电解质溶液通过电化学的方法将NO2转变为NH3,同时将电解质溶液中的硫元素转化成高附加值的硫酸盐,装置示意图如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.阴极发生还原反应
B.当阴极消耗22.4 LNO2(标准状况下测定)时,整个电路中通过7 mol电子
C.该电解池的阳极反应式为:S2-+4H2O-8e-=SO42-+8H+
D.向反应完全后的溶液(硫离子反应完全)加入铜离子,则该溶液用于电镀的产品光泽比硫酸铜溶液更好
12. 反应机理如下:
已知:酰基为吸电子基团,会降低该反应苯环的反应活性,通常不生成多元取代物;下面说法不正确的是( )
A.CH3CH2COCl和CH3COCl更容易进行该反应
B.和的中心原子杂化方式分别是sp和sp3
C.与发生上述反应的速率:氯苯<苯<甲苯
D.催化剂AlCl3还可用FeCl3或NlCl3替代
13. 气态N2O5呈平面结构,其结构式为。固态N2O5的晶胞如图所示,下列说法不正确的是( )
A.实验室利用P2O5的吸水性与浓硝酸反应制得N2O5
B.气态N2O5中N原子的杂化方式为sp2杂化
C.1mol气态N2O5中含6NA个σ键 D.固态N2O5为离子化合物
13. 向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3[Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+,lg[c(M)/(mol·L-1)]与lg[c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+)。
下列说法错误的是( )
A.曲线I可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.的溶度积常数Ksp(AgCl)= c(Ag+)·c(Cl-)=1.0×10-9.75
C.反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为
D.c(NH3)=0.01mol·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)以“湿法炼锌”的烟尘(主要成分为ZnO、PbO、少量镉和铜的氧化物,同时存在少量SiO2等杂质)为原料制备硫酸锌并回收镉的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,ZnO所发生反应的离子方程式为_______。“酸浸渣”的主要成分为_______、_______(填化学式)。
(2)“酸浸”时,在控制其他条件不变时,Zn浸出率(%)随H2SO4的质量浓度(g/L)的变化关系如图所示。
①为提高Zn浸出率,控制H2SO4的质量浓度范围为_______g/L。
②若“酸浸”选择更高浓度的硫酸,可能造成的后果是_______(答出一点即可)。
(3)“硫化除铜”时,溶液中金属离子与的关系如图所示。
①反应的平衡常数为_______。
②“硫化除铜”时,若溶液中Cd2+为0.1mol/L,为尽可能去除Cu2+,可调节溶液中c(S2-) < _______mol/L。
(4)立德粉是一种常见的白色涂料,可由硫酸锌溶液跟硫化钡溶液混合制得,其反应的化学方程式为_______。
16.(15分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)在造纸、印染等行业应用广泛。某兴趣小组采用锌粉法制备Na2S2O4,装置如图:
具体操作:向装有锌粉水悬浊液的仪器B中通入SO2,于下反应生成ZnS2O4溶液;再加入适量NaOH溶液调节pH;然后抽滤,向滤液中加入NaCl固体,析出Na2S2O4晶体,经过滤、无水乙醇洗涤、干燥,得到Na2S2O4固体。
已知:①Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,在空气中易被氧化;在碱性溶液中较稳定,在pH<4的溶液中会快速发生歧化反应。
②Zn2+形成Zn(OH)2沉淀的pH:5.4开始沉淀,8.2沉淀完全,10.5开始溶解,13.0溶解完全。
回答下列问题:
(1)仪器C名称为___________。
(2)装置A的作用是防止倒吸,可用___________替代(填序号)。
(3)在实验操作中,下列有关叙述正确的是___________。
A.实验室利用Na2SO3固体与98%的浓硫酸制备SO2
B.将锌粒预处理为锌粉悬浊液是为了加快反应速率
C.为防止产品分解,应采用在空气中低温干燥
(4)写出SO2与锌粉水悬浊液反应得到ZnS2O4的化学方程式为___________;此时需控制通入的SO2不能过量,原因是___________。
(5)操作中加入NaOH溶液,调节pH的合适范围是___________,选用无水乙醇洗涤Na2S2O4晶体的优点是___________。
(6)将SO2通入甲酸与烧碱的混合液,也可制备Na2S2O4,同时得到CO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
17.(14分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应(Ph表示苯环):Ph CH2CH3(g)Ph CH=CH2(g)+H2(g) 某研究小组根据热力学基本原理,选取乙苯、苯乙烯、氢气的物性及热力学数据,计算恒压下,不同温度、不同水蒸气与乙苯的物质的量比对脱氢反应中乙苯转化率的影响,结果见表1.
温度/℃ 未加水蒸气 进料比(指水蒸气与乙苯的物质的量比)
6.79 10.00 13.58 20.00
540 0.2678 0.5429 0.5996 0.6459 0.7045
560 0.3289 0.6218 0.6998 0.7206 0.7737
580 0.3964 0.6952 0.7463 0.7853 0.8308
600 0.4686 0.7603 0.8052 0.8384 0.8757
表1 温度和进料比对乙苯平衡转化率的影响
该研究小组在乙苯流量为,控制水蒸气与乙苯的物质的量比为6.79:1,汽化温度为250℃,改变脱氢反应温度测定苯乙烯的选择性和苯乙烯的收率,考察温度对转化率、选择性和收率的影响,结果如图2所示。
将反应器温度控制在600℃,汽化温度250℃,乙苯的流量,水蒸气与乙苯的物质的量比分别为6.79:1、10.00:1、13.58:1、20.00:1,考察进料比对苯乙烯的选择性和收率的影响,结果见图3.
选择性:指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数。
收率:指苯乙烯的实际产量与理论产量的比值。
(1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应能自发反应的条件是 。
(2)由表1计算可知,水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,原因是 。但实验得出的变化规律(见图3)与表1计算结果相互矛盾,说明实验产生这个变化的原因是 。
(3)关于该乙苯催化脱氢制苯乙烯反应的实验,下列分析正确的是______。
A.使用催化剂能降低正反应的活化能,对逆反应无影响,因此缩短了达到平衡的时间
B.该反应说明催化剂能选择性断裂乙苯中的C-H键
C.若改变条件使该反应的平衡常数增大,则乙苯的平衡转化率一定增大
D.在反应达到平衡后,同时增大反应体系的压力和温度到一定值,平衡移动方向可以确定
(4)工业上也有利用CO2氧化乙苯制苯乙烯。其原理为:
Ph CH2CH3(g)+ CO2(g)Ph CH=CH2(g)+H2O(g)+ CO(g) ΔH=+158.7kJ·mol 1
在常压下,n(乙苯):n(CO2)分别为a、b、c时,乙苯平衡转化率随温度变化的关系如下图所示:
则a、b、c的大小关系是 。
(5)某研究小组尝试以Na2CO3、K2CO3熔盐为电解质,用特效催化剂催化电解CO2和水蒸气获得苯乙烯,如果获得成功,请写出阴极的电极方程式 。
18.(15分)三氯苯达唑(G)是一种新型咪唑类驱虫药,主要用于治疗肝片吸虫病。其一种合成路线如下:
已知:①在碱性溶液中会异构化为;
②。
回答下列问题:
(1)A的名称为 ,C中含氧官能团的名称为 。
(2)写出C→D的化学方程式 。
(3)E的结构简式为 。
(4)下列说法正确的是______。
A.A→B的反应中试剂为浓硝酸和浓硫酸,反应条件为酒精灯直接加热
B.化合物C的碱性强于
C.D→E的反应类型为还原反应
D.G的结构简式为
(5)M是B的同系物,且相对分子质量比B大14,则满足下列条件的M的同分异构体有 种。
ⅰ.能发生银镜反应和水解反应 ⅱ.含有苯环和氨基
(6)参照上述合成路线,设计以和为主要原料,合成有机物
(用流程图表示,其它试剂自选)。
2026届合肥八中高三下学期化学阶段性检测2 答案
一、选择题:本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 【答案】C
【详解】A.金属胶成分为金属,云龙纹丝绸的主要成分为天然蛋白质,不符合“同源修复”的要求,A错误;
B.合成纤维是人工合成高分子,成分与天然蛋白质构成的丝绸不同,不符合“同源修复”要求,B错误;
C.天然蚕丝主要成分是天然蛋白质,与原有云龙纹丝绸成分相同,符合“同源修复”的要求,C正确;
D.无机粘合剂属于无机物,成分与有机物构成的丝绸不同,不符合“同源修复”要求,D错误;故选C。
2. 【答案】A
【详解】A.2H和3H质子数相同,中子数不同,互为同位素,A正确;
B.太阳能电池将光能转化为电能,而非化学能,B错误;
C.烃只含C、H,偏二甲肼含N,不是烃类,C错误;
D.亚克力板(有机玻璃)的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯,为有机高分子材料,不属于无机非金属材料,D错误;故选A。
3. 【答案】D
【解析】A项,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,A正确;B项,ClO3-与Cl-在酸性条件下发生归中反应生成Cl2,离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O,B正确;C项,Ag2O与H+反应生成Ag+和H2O,Ag+与Cl-结合为AgCl沉淀,离子方程式为Ag2O+2H++2Cl-=2AgCl+H2O,C正确;D项,Cl2与HCO3-反应时生成Cl-、HClO和CO2,离子方程式为Cl2+ HCO3-=Cl-+CO2↑+HClO,D错误;故选D。
4. 【答案】A
【解析】A项,手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,DDT和DDD中均不含手性碳,A错误;B项,DDT中不含碳碳双键,DDE中含有碳碳双键,DDE可以使溴水褪色,DDT不能使溴水褪色,则可用溴水鉴别DDT和DDE,B正确;C项,DDT中含有5个Cl原子,可以和NaOH溶液发生取代反应,方程式为:,则1molDDT与NaOH溶液完全反应,最多消耗NaOH的物质的量为8mol,C正确;D项,DDT转化为DDE过程中形成了碳碳双键,属于消去反应,D正确;故选A。
5. 【答案】C
【解析】A.CO2是直线形分子,键角为1800,H2O是V形分子,键角约为104.50,因此键角:CO2 > H2O,A正确;B.NH3和ND3的相对分子质量不同,在质谱图中会出现不同的质荷比峰,因此可以用质谱法区分,B正确;C.AB2型分子的空间构型相同,中心原子的杂化方式不一定相同。SO2是V形,中心S为sp2杂化,而H2O也是V形,中心O为sp3杂化,所以,即使空间构型相同,杂化方式也可能不同,C错误;D.H2O2的空间结构不是直线形,两个O—H键不在同一直线上,分子的正、负电荷中心不重合,因此是极性分子,D正确;故答案选C。
6.B 7.C 8.B
【解析】6.A.根据图知,“地康法”制取氯气的总反应的化学方程式为:4HCl+O22H2O+2Cl2,该反应的化学平衡常数K等于生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,则,A错误;
B.其他条件不变,升高温度HCl的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,即ΔH<0,B正确;
C.催化剂能降低反应的活化能,CuCl2是该反应的催化剂,能降低该反应的活化能,C错误;
D.22.4LCl2所处状态未知,则无法计算每生成22.4LCl2时,转移电子的数目,D错误;
故选B。
7.A.HClO在水中见光分解生成和,反应的离子方程式为:2HClOO2↑+2H++2Cl-,A错误;
B.惰性电极电解氯化镁溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上水中的氢离子放电生成氢气,同时生成氢氧化镁沉淀,总反应的离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,B错误;
C.NaClO碱性溶液与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4和H2O、NaCl,反应的离子方程式为:3ClO-+4OH-+2Fe(OH)3=+3Cl-+5H2O,C正确;
D.Ca(ClO)2溶液中通入SO2,二者发生氧化还原反应,二氧化硫不足时的反应为:Ca2++3ClO-+H2O+SO2=CaSO4↓+2HClO+Cl-;二氧化硫过量时的反应为:Ca2++2ClO-+2H2O+2SO2=CaSO4↓++4H++2Cl-,D错误;故选C。
8.A.碘(I2)易溶于四氯化碳,水不溶于四氯化碳,碘(I2)和水在四氯化碳中的溶解度差异较大,可用于萃取碘水中碘,与CCl4的挥发性无关,性质与用途无对应关系,A不符合题意;
B.盐酸有强酸性,能与氧化铁反应生成氯化铁和水,可用于除去铁锈,性质与用途有对应关系,B符合题意;
C.FeCl3具有氧化性,能与Cu发生反应:,可用于刻蚀覆铜板,与FeCl3易水解无关,性质与用途无对应关系,C不符合题意;
D.HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,可用于自来水消毒剂,与其不稳定无关,性质与用途无对应关系,D不符合题意;故选B。
9. 【答案】C
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、M分布在三个周期且原子序数依次增大,基态Y原子中s能级与p能级的电子数相等,则X为H 、Y为O,Z、M相邻,Y、Z、M的价电子数之和为19,则Z为S,M为Cl, Q是第四周期元素,最外层只有1个电子,其内层均填满电子,则Q为Cu。A项,由分析可知,Y为O,单质O3是极性分子,含有极性共价键,A错误;B项,H2O分子有2对孤对电子,[Cu(H2O)4]2+中H2O的孤对电子与Cu2+形成配位键,孤对电子对成键电子对的排斥作用更减小,键角增大,,B错;C项,SO2Cl2的中心原子S原子的价层电子对数为4,空间构型为四面体形,C正确;D项,基态原子Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,共15种空间运动状态,D错误;故选C。
10. 【答案】C
【解析】A项,用标准NaOH溶液测定醋酸浓度的实验中,NaOH溶液应该盛放在碱式滴定管中,滴定终点溶液呈碱性,应该用酚酞作指示剂,A错误;B项,乙醇在浓硫酸作用下加热到170°C可制备乙烯,该实验中温度计应该插入液面以下,以测量反应时的温度,B错误;C项,浓氨水和碱石灰反应可以制备NH3,球形干燥管中的碱石灰可以干燥NH3,用向下排空气法收集NH3,C正确;D项,与电源正极相连的为阳极,上方的阳极上氯离子失去电子生成氯气,不能与下方阴极上生成NaOH充分反应,不能制备NaClO溶液,D错误;故选C。
11. 【答案】C
【解析】电源负极(阴极)发生还原反应:NO2+7e-+5H2O=NH3+7OH-,正极(阳极)发生氧化反应:S2-+8OH--8e-=SO42-+4H2O。A项,阴极发生还原反应,A正确;B项,阴极消耗标准状况下22.4 L(1 mol)NO2时,由分析知,电路转移7 mol电子,B正确;
C项,电解质溶液为Na2S溶液,发生水解使溶液显碱性,阳极正确反应式为S2-+8OH--8e-=SO42-+4H2O,C错误;D项,该反应后的溶液中存在较多的NH3会与Cu2+形成络合离子[Cu(NH3)4]2+,这种配合物的形成降低了溶液中游离的Cu2+浓度,从而减缓了阴极的铜沉积速率,这种缓慢的沉积过程使镀层更致密、均匀,最终呈现更光亮的外观,产品光泽更好,D正确;故选C。
12. 【答案】D
【解析】A项,CH3CH2COCl和CH3COCl均生成酰基正离子,CH3CH2-的给电子效应(超共轭)比CH3-强,使酰基正离子更稳定,因此CH3CH2COCl更易反应,A正确;B项,酰基正离子(R-CO+)的中心C为sp杂化(双键+正电荷,线性结构);AlCl4-中Al连有4个σ键,为sp3杂化,B正确;C项,苯环的反应活性:甲苯(甲基给电子,活化苯环)>苯>氯苯(氯吸电子,钝化苯环),因此反应速率符合“氯苯<苯<甲苯”,C正确;D项,AlCl3是路易斯酸催化剂,FeCl3可替代(也是路易斯酸),但NCl3中N的电负性大,难以提供空轨道作为路易斯酸,不能替代AlCl3,D错误;故选D。
13. 【答案】A
【解析】A项,五氧化二磷具有脱水性,可以使硝酸发生脱水反应生成五氧化二氮,反应的化学方程式为:2HNO3+P2O5=2HPO3+N2O5,所以五氧化二磷制备五氧化二氮时,五氧化二磷表现脱水性,不是吸水性,A错误;B项,由结构式可知,气态五氧化二氮分子中每个氮原子都形成3个σ键,不含孤对电子,所以氮原子的价层电子对数为3,杂化方式为sp2杂化,B正确;C项,由结构式可知,气态五氧化二氮分子中含有2个配位键、2个氮氧双键和2个氮氧单键,配位键和单键属于σ键,双键中含有1个σ键,所以1 mol气态五氧化二氮分子中含有σ键的数目为:1 mol×6×NAmol-1=6NA,C正确;项,由晶胞结构可知,固态五氧化二氮是由NO2+离子和NO3-离子形成的离子晶体,D正确;故选A。
14. 【答案】A
【解析】氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子增大,继续滴加氨水,一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子,则曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。A项,氨的浓度较小时AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),浓度较大时AgCl(s)+2NH3[Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq),氯化银的溶解度曲线应与氯离子的曲线吻合,应该为曲线Ⅳ,故A错误;B项,由图可知,c(NH3)=10-1mol/L时,c(Cl-)=10-2.35mol/L,c(Ag+)=10-7.40mol/L,则氯化银的溶度积为10-2.35×10-7.40=10-9.75,故B正确;C项,由图可知,氨分子浓度对数为-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35mol/L和10-5.16mol/L,则[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K===,故C正确;D项,由分析可知,曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线,则c(NH3)=0.01mol·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+),故D正确;故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)1)①. ZnO+2H+ = Zn2++H2O ②. PbSO4 ③. SiO2 (2)①. 240-260
②. 可能促进某些杂质(如PbSO4等)包裹ZnO,阻碍其溶解,降低浸出率
(3)① 109.1 ②. 10-25.1 (4)ZnSO4+BaS = ZnS↓+BaSO4↓
【解析】“湿法炼锌”的烟尘(主要成分为ZnO、PbO、少量镉和铜的氧化物,同时存在少量SiO2等杂质)首先加硫酸进行“酸浸”,此时ZnO、少量镉、铜的氧化物溶解到酸溶液中,生成对应的金属阳离子,PbO与硫酸反应生成PbSO4难溶性沉淀,SiO2不溶于酸,采取过滤操作,PbSO4、SiO2作为硫浸渣滤出;加硫化钠除铜,反应为:Cu2++S2- = CuS↓,经过滤操作将硫化铜以硫化渣的形式去除;加锌粉转换除镉,发生置换反应:Zn+Cd2+ = Zn2++Cd,过滤得海绵镉;同时获得硫酸锌的溶液,经过一系列操作获得硫酸锌固体。
(1)ZnO与硫酸反应生成可溶性锌盐,离子方程式为: ZnO+2H+ = Zn2++H2O;由分析可知“酸浸渣”的主要成分为PbSO4和SiO2;
(2)①从图像可知,Zn的浸出率随硫酸质量浓度增大先升高后趋于平缓,当H2SO4质量浓度在240 260 g/L时,Zn的浸出率达到最高且稳定;
②若酸浸的硫酸的质量浓度太高,可能促进某些杂质(如PbSO4等)包裹ZnO,阻碍其溶解,降低浸出率;会使后续中和和净化消耗更多的碱,增加生产成本;有可能造成酸雾排放量增大,污染环境(答案合理,答出一点即可);
(3)①反应的平衡常数;从图像取点:Cu2+:,,故;Cd2+:,,故,所以;
②尽可能去除Cu2+同时,为避免CdS沉淀,需满足,若,代入相关数值,得;
(4)立德粉是一种常见的白色涂料,可由硫酸锌溶液跟硫化钡溶液混合制得,其反应化学方程式为:ZnSO4+BaS = ZnS↓+BaSO4↓。
16.(15分)(1)恒压滴液漏斗 (2)② (3)B
(4)①. 2SO2+Zn ZnS2O4 ②. 过量的SO2会使溶液酸性增强,导致ZnS2O4不稳定,损失产品
(5)①. 8.2≤pH<10.5 ②. 减少产品溶解损失,有利于产品快速干燥 (6)2:1
【解析】(1)由题干图像可知,仪器C为恒压滴液漏斗;
(2)装置A为“安全瓶”,起缓冲和防止倒吸作用。选项①进气口低于液面无法防倒吸,选项②进气口高于液面不易发生倒吸;
(3)A.实验室制SO2常用Na2SO3固体与较浓的硫酸(如70%),98%浓硫酸会使Na2SO3表面脱水结壳,阻碍反应,A错误;B.锌粉悬浊液增大了固液接触面积,加快反应速率,B正确;C.Na2S2O4在空气中易被氧化,不能在空气中干燥,C错误;故选B;
(4)SO2与锌粉在水中发生氧化还原反应,Zn被氧化为Zn2+,SO2被还原为S2O(连二亚硫酸根),故
该反应方程式为2SO2+Zn ZnS2O4;过量SO2溶于水生成H2SO3,使溶液酸性增强(pH降低),已知S2O在pH < 4的溶液中会快速发生歧化反应,导致ZnS2O4分解,产品损失;
(5)加入NaOH目的是将ZnS2O4转化为Na2S2O4,并使Zn 沉淀为Zn(OH)2除去,Zn2+沉淀完全pH ≥ 8.2,Zn(OH)2开始溶解pH > 10.5,同时需保持溶液为碱性(pH ≥ 8)以稳定S2O,因此pH应控制在8.2 ≤ pH < 10.5;Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,用乙醇洗涤可减少产品溶解损失,且乙醇易挥发,有利于产品快速干燥;
(6)由题干可知该反应的化学方程式为,在该反应中二氧化硫(硫元素降价)做氧化剂,甲酸(碳元素升价)做还原剂,且二者系数比为2:1,即氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1。
17.(14分) (1)高温 (2)正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气稀释,相当于起减压的效果 反应物在反应器内停留时间过短或反应物内扩散不良造成的 (3)B (4) c>b>a
(5)28CO2+4H2O+40e-=Ph-CH=CH2+20CO32-
【解析】(1)反应Ph CH2CH3(g)Ph CH=CH2(g)+H2(g) 正向为气体分子数增大的方向,则ΔS>0,由表1可知,未加水蒸气时升高温度,乙苯转化率增大,说明正向为吸热反应,则ΔH>0;则乙苯催化脱氢制苯乙烯反应能自发进行的条件是高温(ΔG=ΔH-TΔS<0的反应可自发进行);
(2)水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,原因是:正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气稀释,相当于起减压的效果;实验得出的变化规律(见图3)与表1计算结果相互矛盾,实验产生这个变化的原因是:随着水蒸气与乙苯物质的量之比增大,反应物在反应器内停留时间过短或反应物内扩散不良造成的;
(3)A项,催化剂能 同等程度地降低正反应和逆反应的活化能 , 同等程度地加快正逆反应速率, 因此缩短了达到平衡的时间,A错误;B项,由反应Ph CH2CH3(g) Ph CH=CH2(g)+H2(g)可知 ,断裂的是乙基中的C-H键,苯环上的C-H键未断裂,说明催化剂能选择性断裂乙苯中的C-H键,B正确;C项,ΔH>0,若升高温度,平衡正移,平衡常数增大,但平衡转化率还受压强等因素影响,若在升高温度的同时增大压强,乙苯的平衡转化率不一定增大,C错误;D项,反应Ph CH2CH3(g)Ph CH=CH2(g)+H2(g) ΔH>0,在反应达到平衡后,增大压力,平衡向逆反应方向移动(气体分子数减少的方向);升高温度,平衡向正反应方向移动(吸热反应方向);由于“增大压力”和“升高温度”对平衡的影响是相反的,两者的强度(压力增大的幅度、温度升高的幅度)不确定时,无法判断最终平衡的移动方向;D错误;答案为B;
(4)乙苯与二氧化碳物质的量之比越大,乙苯的转化率越小,则c>b>a;
(5)阴极发生还原反应,CO2得电子生成苯乙烯(分子式C8H8,碳元素的平均化合价为-1),环境为熔融碳酸盐,碳酸根离子参与平衡电荷,结合C、H、O原子守恒,最终配平得阴极方程式为:28CO2+4H2O+40e-=Ph-CH=CH2+20CO32-。
18.(15分) (1) 1,2,4-三氯苯 硝基
(2) (3)
(4)CD (5)20 (6)
【详解】(1) A的结构为,系统命名法命名为1,2,4-三氯苯;C的结构为,故C中含氧官能团的名称为硝基;
(2)C与在50%KOH(aq)、加热条件下发生取代反应生成D和HCl,KOH 与HCl反应生成KCl和水,反应的化学方程式为:;
(3)D在Fe、CH3COOH、水、氯苯中发生还原反应生成E,E的结构为,被还原为;
(4)A. A→B的反应中试剂为浓硝酸和浓硫酸,硝化反应的反应条件为水浴加热,A错误;
B. 化合物C中与苯环形成共轭,导致N原子上电子云密度降低,碱性减弱,B错误;
C. D在Fe、CH3COOH、水、氯苯中发生还原反应生成E,E的结构为,被还原为,C正确:
D. F先发生异构化,再和发生取代反应生成G,G的结构为,D正确;
故选CD;
(5)M是B的同系物,且相对分子质量比B大14,故M的分子式为,M分子结构中含有两种情况:①、苯环、和三个,相当于、、去取代上的三个位置,共有10种;②、、和三个,相当于、、去取上的三个位置,共有10种,故共有同分异构体有20种;
(6)利用合成路线中的B→C 可得, 与25%的氨水在乙醇、115℃下发生取代反应生成,利用合成路线中的D→E 可得在Fe、CH3COOH、水、氯苯中发生还原反应生成,利用合成路线中的E→F可得与CS2在KOH、EtOH下发生取代反应生成,利用合成路线中的F→G可得在碱性溶液中异构化,再与CH3I发生取代反应生成,故合成路线为:

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