【精品解析】江苏省常州高级中学2025届高三下学期二模化学试题

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江苏省常州高级中学2025届高三下学期二模化学试题
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2025·常州模拟)科技进步为人类发展作出了巨大贡献。下列科技成果获得的物质属于有机物的是
A.工业合成氨 B.制取单晶硅
C.人工合成结晶胰岛素 D.侯氏联合制碱
【答案】C
【知识点】无机化合物与有机化合物的概念
【解析】【解答】A、产物为氨气(NH3),是氮的气态氢化物,属于无机物,A错误;
B、产物为硅单质(Si),属于非金属单质,是无机物,B错误;
C、胰岛素是蛋白质类激素,由碳、氢、氧、氮等元素组成,属于有机物,C正确;
D、主要产物为碳酸钠(Na2CO3),属于碳酸盐类无机盐,是无机物,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
有机物判定核心:含碳元素的化合物(碳单质、碳的氧化物、碳酸盐等除外),蛋白质、糖类、油脂等均属于典型有机物。
无机物范畴:包括单质、氧化物、酸、碱、盐等不含碳的化合物,以及少数简单含碳化合物。
2.(2025·常州模拟)能与水发生反应。下列说法正确的是
A.的结构示意图为 B.的电子式为
C.分子中含有非极性键 D.中只含离子键
【答案】D
【知识点】化学键;原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、Mg2+的核电荷数为 12,核外电子排布为 2、8, 离子的结构示意图为,故A错误;
B、NH3的电子式中,N 原子除了与 3 个 H 原子形成共价键外,还应保留 1 对孤电子对, 电子式为,故B错误;
C、H2O 分子中只存在 O-H 极性共价键,无非极性共价键(同种原子间的共价键),C错误;
D、Mg3N2是由 Mg2+和 N3-构成的离子化合物,仅存在 Mg2+与 N3-之间的离子键,无共价键,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
离子结构示意图:需核对核电荷数与电子层排布,Mg2+的核电荷数为 12,核外电子数为 10。
电子式书写:共价分子的电子式要满足各原子最外层电子稳定结构,NH3中 N 原子需保留 1 对孤电子对。
共价键分类:极性键是不同原子间的共价键,非极性键是同种原子间的共价键。
化合物化学键类型:活泼金属与活泼非金属形成的化合物通常含离子键,若不含原子团内的共价键,则仅含离子键。
3.(2025·常州模拟)以废铁屑(主要成分为Fe,含少量、FeS等)为原料制备。下列相关原理、装置及操作正确的是
A.用装置甲去除废铁屑表面的油污
B.用装置乙将废铁屑转化为
C.用装置丙吸收气体
D.用装置丁蒸干溶液获得
【答案】A
【知识点】盐类水解的应用;铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】A、Na2CO3溶液水解显碱性,加热可促进水解、增强去油污能力,装置甲通过加热搅拌的方式,能有效去除废铁屑表面的油污,操作与原理均正确,A正确;
B、装置乙中长颈漏斗下端未液封,会导致生成的气体从漏斗逸出;且废铁屑中含 FeS,与酸反应会生成 H2S 杂质,未进行除杂处理,同时 Fe2+易被空气中 O2氧化,无法得到纯净的 FeSO4溶液,B错误;
C、吸收 H2S 气体时,气体应 “长进短出”,使 H2S 与 KMnO4酸性溶液充分接触反应;但装置丙中气体从短管进,无法有效吸收,且 KMnO4氧化 H2S 的同时可能生成 SO2,还需进一步处理,C错误;
D、FeSO4 7H2O 是结晶水合物,直接蒸干会使其失去结晶水,同时 Fe2+易被空气中 O2氧化为 Fe3+,无法得到目标产物;应采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤的方法,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
油污去除原理:Na2CO3溶液呈碱性,加热可促进其水解,增强去油污能力,适用于金属表面油污的清洗。
气体制备装置规范:长颈漏斗下端需液封,防止气体泄漏;同时要考虑副产物的处理与产物的纯度控制。
气体吸收的 “长进短出”:洗气装置应使气体与吸收液充分接触,进气导管需伸入液面下,出气导管短。
结晶水合物的制备:含结晶水的盐不能直接蒸干,否则会因受热失去结晶水或被氧化,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法。
4.(2025·常州模拟)铝土矿除主要成分,还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是
A.半径: B.热稳定性:
C.碱性: D.第一电离能:
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、Mg2+和 Al3+的核外电子排布完全相同,均为 2、8 结构。Al 的核电荷数(13)大于 Mg(12),对核外电子的吸引更强,因此离子半径 r (Al3+) < r (Mg2+),A错误;
B、O 和 S 同主族,O 的非金属性强于 S。元素非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越高,故热稳定性 H2O > H2S,B正确;
C、Mg 和 Al 同周期,Mg 的金属性强于 Al。元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性 Mg(OH)2 > Al(OH)3,C错误;
D、Mg 的价电子排布为 3s2(3s 轨道全满,结构稳定),Al 的价电子排布为 3s23p (3p 轨道仅 1 个电子,易失去)。因此第一电离能 I1(Mg) > I1(Al),D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
离子半径比较:电子层结构相同的离子,核电荷数越大,对核外电子的吸引越强,离子半径越小。
氢化物热稳定性:元素非金属性越强,其简单气态氢化物的热稳定性越高;同主族元素从上到下,非金属性减弱。
最高价氧化物对应水化物碱性:元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强;同周期元素从左到右,金属性减弱。
第一电离能:同周期元素第一电离能总体呈增大趋势,但 ⅡA 族(ns2 全满)、ⅤA 族(np3 半满)因电子排布稳定,第一电离能高于相邻元素。
(2025·常州模拟)阅读下列材料,完成下面小题:
氨硼烷()是一种储氢材料,N、H、B的电负性关系为。能与发生反应,催化剂Co-HAP能提高生成的速率。热解时能生成、、BN等。BN晶体有多种结构,其中的六方相BN与石墨相似具有层状结构,立方相BN与金刚石相似具有空间网状结构。能与反应生成,也能将环己酮()还原为环己醇()。
5.下列说法正确的是
A.是极性分子
B.能通过提供空轨道与形成配合物
C.的键角比的大
D.与的空间结构不同
6.下列有关反应描述正确的是
A.催化剂Co-HAP能够降低与水反应的焓变
B.反应的
C.环己酮还原为环己醇时断裂碳氧键
D.能还原环己酮,是因为中显负电性的H有还原性
7.下列说法正确的是
A.空间网状结构的立方相BN熔点低
B.层状结构的六方相BN可作润滑剂
C.空间网状结构的立方相BN的硬度比层状结构的六方相BN的小
D.相同条件下,等质量的立方相BN与六方相BN在足量中燃烧放出的热量相同
【答案】5.A
6.D
7.B
【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;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)A、NH3中心 N 原子价层电子对数为 4,含 1 对孤电子对,空间构型为三角锥形,正负电荷中心不重合,是极性分子,A正确;
B、NH3中 N 原子提供孤电子对,Co3+提供空轨道,二者形成配合物,并非 NH3提供空轨道,B错误;
C、NH3含 1 对孤电子对,键角约 107°;BH3中心 B 原子无孤电子对,键角为 120°,故 NH3键角小于BH3,C错误;
D、NH4+和 BH4-中心原子均为 sp3 杂化,且无孤电子对,空间结构均为正四面体形,D错误;
故答案为:A。
(2)A、催化剂 Co-HAP 可降低反应活化能,但不改变反应焓变,A错误;
B、反应生成 3 mol H2气体,体系混乱度显著增大,ΔS > 0,B错误;
C、环己酮还原为环己醇时,断裂的是 C=O 双键中的π 键,而非 σ 键,C错误;
D、NaBH4中 H 显 - 1 价(电负性 B < H),易失电子被氧化,具有还原性,可还原环己酮,D正确;
故答案为:D。
(3)A、立方相 BN 为空间网状共价晶体,熔点很高,A错误;
B、六方相 BN 为层状结构,层间范德华力弱,易滑动,可作润滑剂,B正确;
C、立方相 BN(共价晶体)硬度远大于层状结构的六方相 BN,C错误;
D、立方相与六方相 BN 结构不同,断键所需能量不同,等质量燃烧放出的热量不同,D错误;
故答案为:B。
【分析】各小题的解题要点:
(1)极性分子判断:分子正负电荷中心不重合即为极性分子。
配位键形成:提供孤电子对的原子与提供空轨道的中心离子结合。
键角比较:孤电子对斥力 > 成键电子对斥力,孤电子对越多,键角越小。
空间结构:中心原子杂化方式与孤电子对共同决定分子构型。
(2)催化剂作用:只改变反应历程、降低活化能,不改变反应焓变。
熵变判断:生成气体时,体系混乱度增大,ΔS > 0。
加成反应断键:羰基还原为羟基时,断裂的是 C=O 双键中的 π 键。
还原性判断:电负性小的元素显负价时,易失电子体现还原性。
(3)共价晶体:空间网状结构,熔点高、硬度大(如金刚石、立方相 BN)。
层状晶体:层间为范德华力,硬度小、可作润滑剂(如石墨、六方相 BN)。
燃烧放热:结构不同,断键能量不同,等质量燃烧放热不同。
5.A、NH3中心 N 原子价层电子对数为 4,含 1 对孤电子对,空间构型为三角锥形,正负电荷中心不重合,是极性分子,A正确;
B、NH3中 N 原子提供孤电子对,Co3+提供空轨道,二者形成配合物,并非 NH3提供空轨道,B错误;
C、NH3含 1 对孤电子对,键角约 107°;BH3中心 B 原子无孤电子对,键角为 120°,故 NH3键角小于BH3,C错误;
D、NH4+和 BH4-中心原子均为 sp3 杂化,且无孤电子对,空间结构均为正四面体形,D错误;
故答案为:A。
6.A、催化剂 Co-HAP 可降低反应活化能,但不改变反应焓变,A错误;
B、反应生成 3 mol H2气体,体系混乱度显著增大,ΔS > 0,B错误;
C、环己酮还原为环己醇时,断裂的是 C=O 双键中的π 键,而非 σ 键,C错误;
D、NaBH4中 H 显 - 1 价(电负性 B < H),易失电子被氧化,具有还原性,可还原环己酮,D正确;
故答案为:D。
7.A、立方相 BN 为空间网状共价晶体,熔点很高,A错误;
B、六方相 BN 为层状结构,层间范德华力弱,易滑动,可作润滑剂,B正确;
C、立方相 BN(共价晶体)硬度远大于层状结构的六方相 BN,C错误;
D、立方相与六方相 BN 结构不同,断键所需能量不同,等质量燃烧放出的热量不同,D错误;
故答案为:B。
8.(2025·常州模拟)非金属及其化合物的转化具有重要应用,下列说法正确的是
A.漂白粉溶于水与反应:
B.实验室制备少量:
C.工业制硝酸过程中的物质转化:
D.工业制硫酸过程中的物质转化:
【答案】A
【知识点】氯气的实验室制法;含硫物质的性质及综合应用;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,碳酸的酸性强于次氯酸,反应生成CaCO3沉淀和HClO,方程式:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,符合强酸制弱酸规律与原子守恒,A正确;
B、该离子方程式电荷不守恒,且MnCl2应拆为Mn2+和Cl-。正确的离子方程式为:
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,原方程式电荷、原子均不守恒,B错误;
C、工业制硝酸中,NO与H2O反应的同时需要O2参与,完整转化为:
4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,不能简化为NO直接与H2O反应生成HNO3,C错误;
D、S燃烧的直接产物是SO2,而非SO3,SO2需在催化剂、加热条件下进一步被O2氧化为SO3,完整转化为:S+O2SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
强酸制弱酸与沉淀反应:利用碳酸酸性强于次氯酸的规律,判断漂白粉与CO2的反应产物。
离子方程式守恒:需同时满足原子守恒、电荷守恒与氧化还原电子守恒。
工业制备的真实步骤:工业制硝酸、硫酸的多步反应不能简化为一步,需符合实际生产的催化、氧化过程。
9.(2025·常州模拟)化合物Z是合成药物洛索洛芬钠的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X与足量反应生成的产物中含有3个手性碳原子
B.X、Y可用溶液鉴别
C.25℃,Y在水中的溶解度比Z的大
D.Z在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、X 与足量 H2加成后,苯环变为环己基,羰基变为羟基。产物( )中仅与羟基相连的 1 个碳原子为手性碳,并非 3 个,A错误;B、X 含酮羰基、Y 含醇羟基,二者均无酚羟基,都不能与 FeCl3溶液发生显色反应,无法鉴别,B错误;
C、Y 含醇羟基(-OH),可与水分子形成氢键,增大水溶性;Z 含 - Cl,无法形成氢键,故 25℃时 Y 在水中的溶解度大于 Z,C正确;
D、Z 是卤代烃,其消去反应需在 NaOH 醇溶液、加热条件下进行;浓硫酸催化加热是醇的消去条件,不适用于卤代烃,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
手性碳原子:连有 4 个不同原子或基团的饱和碳原子,需分析加成后分子的饱和碳结构。
FeCl3鉴别:仅能与酚类发生显色反应,不含酚羟基的物质无法用其鉴别。
溶解度差异:含羟基(-OH)的分子可与水形成氢键,提升水溶性;卤代烃无此作用,溶解度更低。
消去反应条件:醇的消去需浓硫酸、加热;卤代烃的消去需强碱(如 NaOH)醇溶液、加热,二者条件不同。
10.(2025·常州模拟)CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易被氧化。以碱性蚀刻废液中的为原料制备CuCl的部分流程如下。下列说法正确的是
A.溶于水所得溶液中
B.“酸溶”时不用稀硝酸的主要原因是硝酸易挥发
C.“还原”后溶液的pH增大
D.“洗涤”时先用水再用乙醇会降低产品的纯度
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;氧化还原反应;铜及其化合物;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、是配合物,内界为,外界为,溶于水时仅电离出和,不会直接电离出分子,且会部分水解,因此溶液中远小于,A错误;
B、“酸溶”不用稀硝酸的核心原因是稀硝酸具有强氧化性,会将后续还原步骤中加入的氧化为,使其失去还原的能力,无法得到沉淀,并非因为硝酸易挥发,B错误;
C、还原反应生成,会使溶液酸性增强,减小,而非增大,C错误;
D、在潮湿空气中极易被氧化,若先用水洗涤,固体表面残留的水分会营造潮湿环境,加速被空气中氧化,即便后续用乙醇洗涤,也无法挽回氧化损失,最终降低产品纯度,D正确;
故答案为:D。
【分析】以碱性蚀刻废液中的为原料,先经多步转化得到;再用稍过量稀硫酸酸溶,将转化为;随后加入和,通过氧化还原反应将还原为并生成沉淀,核心离子反应为:
最后过滤,用乙醇洗涤得到纯净的。
11.(2025·常州模拟)室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应实验结论的是
选项 实验过程及现象 实验结论
A 向试管中加5mL乙醇、15mL浓硫酸和几片碎瓷片,加热,将产生的气体通入酸性溶液,溶液褪色 有生成
B 测定等浓度的溶液和溶液的pH,溶液的pH较小 是强电解质
C 向6%双氧水中滴加溶液,溶液褪色 具有还原性
D 用pH计测定溶液的pH, 的电离程度大于水解程度
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】盐类水解的应用;乙醇的消去反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、加热时挥发的乙醇蒸气也能还原酸性 KMnO4溶液使其褪色,无法证明一定有 C2H4生成,结论不严谨,A错误;
B、等浓度下 CCl3COOH 的 pH 更小,只能说明其酸性强于 CH3COOH,但不能证明它是强电解质(强电解质需完全电离,pH 小仅代表电离程度大,可能仍为部分电离),B错误;
C、KMnO4是强氧化剂,向双氧水中滴加后溶液褪色,说明 H2O2被 KMnO4氧化,体现了 H2O2的还原性,C正确;
D、NH4HSO3溶液中,NH4+水解也会使溶液显酸性,因此 pH<7 不能单独证明 HSO3-的电离程度大于其水解程度,结论不严谨,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
干扰物质排查:乙醇、SO2等还原性物质也能使酸性 KMnO4褪色,需排除干扰才能确认目标产物。
强弱电解质判断:pH 小只能说明酸性强,不能证明完全电离,强电解质需证明完全电离。
氧化还原本质:KMnO4是强氧化剂,褪色说明 H2O2被氧化,体现还原性。
多因素影响 pH:NH4HSO3溶液中 NH4+水解也显酸性,不能单独归因于 HSO3-的电离。
12.(2025·常州模拟)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
已知:,,。
实验1:向0.10mol/L NaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液,至溶液;
实验2:向0.10mol/L NaHS溶液中滴加新制氯水,氯水褪色,有淡黄色沉淀产生;
实验3:向0.10mol/L NaHS溶液中滴加几滴溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验1所得溶液中:
C.实验2中主要反应的离子方程式:
D.实验3中反应的平衡常数
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、 时,,。
电离:
水解:
两式相除得:,即 ,A错误;
B、由电荷守恒:
时,,代入得:,B正确;
C、 溶液中 浓度极低,主要存在形式是, 氧化 的正确离子方程式为:
,选项中写成 不符合实际,C错误;
D、目标反应:
拆解为:
总反应的平衡常数:,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
电离与水解平衡: 存在电离:,
和水解:,。
可通过平衡常数结合计算粒子浓度比。
电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数:
氧化还原反应: 具有强氧化性,能将 氧化为 单质,书写离子方程式时需保留( 浓度极低)。
平衡常数计算:利用多重平衡规则,将目标反应拆解为已知平衡(、、),通过平衡常数的乘除运算得到总反应的。
13.(2025·常州模拟)甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为


在装有催化剂的密闭容器中,、时,若仅考虑上述反应,平衡时转化率和CO转换率随温度的变化如图所示。
CO转换率
下列说法正确的是
A.反应的焓变
B.曲线a表示平衡时转化率随温度的变化
C.850℃平衡时生成的比550℃平衡时生成的多
D.相同条件下,和总物质的量不变,越大,产量越高
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、反应可由反应①+②得到,焓变,并非+247.0 kJ/mol,A错误;
B、反应①是吸热反应,升温平衡正向移动,转化率升高;反应②是放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低。曲线a随温度升高而上升,代表转化率(而非曲线b),B错误;
C、550℃时,转化率30%、转化率90%;850℃时,转化率90%、转化率50%。设起始为1 mol、为6 mol:
550℃:生成为,转化为的量为;
850℃:生成为,转化为的量为;
因此850℃生成的更多,C正确;
D、过大时,浓度过高会抑制反应②(放热)的正向进行,且过量会稀释反应物,产量不会持续升高,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题易错点:
盖斯定律计算失误:误将反应①+②的焓变直接相加时,忽略反应②的ΔH为负值,导致计算出错误的总焓变。
曲线对应物质判断错误:混淆吸热反应(反应①)和放热反应(反应②)的温度对转化率的影响,错判曲线a/b对应的物质(升温时CH4转化率升高、CO转化率降低)。
产物量计算疏漏:仅看转化率数值,未结合“CH4转化生成CO的量×CO转化率”计算CO2的实际产量,误判温度对CO2生成量的影响。
反应物比例的影响误判:认为越大H2产量越高,忽略过量H2O对反应的抑制作用(稀释反应物、影响平衡移动)。
14.(2025·常州模拟)锌在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。现代冶炼锌主要采取湿法工艺。
(1)工业浸锌:向闪锌矿(主要成分为难溶性ZnS)中加入稀硫酸与软锰矿(主要成分为)可得到与混合溶液和单质S。
已知:,,
工业浸锌时加入能“催化”ZnS的浸出,其过程可表示为:
ⅰ:
ⅱ:___________;
①过程ⅱ的离子方程式为   ;
②为验证上述“催化”过程。补充完整实验方案:取酸化的溶液,   ;
(2)工业电解制锌粉:以和混合液(pH为4~6)为电解质溶液,用上图装置制取锌粉。一定条件下,测得电流效率为80%。(已知:电流效率),制得65g锌粉时,电解质溶液中的质量增加   g。
(3)实验室氯氨法炼锌:一定条件下,向闪锌矿中加入与混合溶液并通入,可将ZnS转化为。结合平衡移动原理解释对浸锌的作用是:   ;
(4)硫化锌可作为锂离子电池的负极材料。在充电过程中,ZnS晶胞的组成变化如图所示。
充电过程中ZnS到的电极方程式为   (x和y用具体数字表示)。
【答案】(1);加入KSCN溶液,溶液无色,加入适量,溶液变红,取上层红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去
(2)16.25
(3)ZnS在溶液中存在平衡:,与反应生成S,浓度减小,促进ZnS溶解平衡右移
(4)
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;电解原理;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①工业浸锌时加入能“催化”ZnS的浸出,先发生反应:,Fe3+再氧化ZnS,离子方程式为:;
②为验证上述“催化”过程。补充完整实验方案:取酸化的溶液,先加KSCN溶液,无现象,没有Fe3+,再加入MnO2,MnO2氧化Fe2+得到Fe3+,溶液变红色,再取上层清液,加入ZnS,振荡,红色褪去,说明Fe3+把ZnS氧化,自身转化为Fe2+,答案为:加入KSCN溶液,溶液无色,加入适量,溶液变红,取上层红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去;
故答案为: ; 加入KSCN溶液,溶液无色,加入适量,溶液变红,取上层红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去 ;
(2)一定条件下,测得电流效率为80%,制得65g锌粉时,电解质溶液中的质量增加为-65g=16.25g;
故答案为: 16.25 ;
(3)ZnS在溶液中存在平衡:,与反应生成S,浓度减小,促进ZnS溶解平衡右移,Zn2+最终结合NH3分子,转化为;
故答案为: ZnS在溶液中存在平衡:,与反应生成S,浓度减小,促进ZnS溶解平衡右移 ;
(4)根据晶胞图可知,在晶胞中,S2-个数为8×+6×=4,Li+或Zn2+的个数共7个,由化合价代数和为0的原则,化学式为Li6ZnS4,或者Li1.5Zn0.5S,充电过程中ZnS得电子与Li+结合生成Li1.5Zn0.5S和Zn单质,电极方程式为:。
故答案为: 。
【分析】(1) ① 氧化生成、和,方程式为:
②先加溶液(无色,无),加后变红(生成),再加振荡,红色褪去(被还原为)。
(2) 电流效率,实际得 ,理论应得:。
溶液中 质量增加:。
(3) 存在溶解平衡:, 将 氧化为,使 减小,平衡右移,促进 溶解并转化为。
(4) 由晶胞计算得,充电时 得电子与 反应,方程式为:

(1)①工业浸锌时加入能“催化”ZnS的浸出,先发生反应:,Fe3+再氧化ZnS,离子方程式为:;
②为验证上述“催化”过程。补充完整实验方案:取酸化的溶液,先加KSCN溶液,无现象,没有Fe3+,再加入MnO2,MnO2氧化Fe2+得到Fe3+,溶液变红色,再取上层清液,加入ZnS,振荡,红色褪去,说明Fe3+把ZnS氧化,自身转化为Fe2+,答案为:加入KSCN溶液,溶液无色,加入适量,溶液变红,取上层红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去;
(2)一定条件下,测得电流效率为80%,制得65g锌粉时,电解质溶液中的质量增加为-65g=16.25g;
(3)ZnS在溶液中存在平衡:,与反应生成S,浓度减小,促进ZnS溶解平衡右移,Zn2+最终结合NH3分子,转化为;
(4)根据晶胞图可知,在晶胞中,S2-个数为8×+6×=4,Li+或Zn2+的个数共7个,由化合价代数和为0的原则,化学式为Li6ZnS4,或者Li1.5Zn0.5S,充电过程中ZnS得电子与Li+结合生成Li1.5Zn0.5S和Zn单质,电极方程式为:。
15.(2025·常州模拟)F是合成苯胺喹唑啉类化合物的中间体,其合成路线如下:
(1)A中碳原子的杂化方式为   。
(2)D的分子式为,其结构简式为   。
(3)E→F的反应类型为   。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种芳香族同分异构体的结构简式:   。
碱性条件下水解后的产物均能发生银镜反应,且产物之一中有4种不同化学环境的氢原子,其个数之比为。
(5)已知:①;
②。
写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图见本题题干)   。
【答案】(1)、
(2)
(3)取代反应
(4)或
(5) (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可)
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;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)根据A的结构简式可知,A中苯环上的碳和双键碳为sp2杂化,饱和碳为sp3杂化;
故答案为:、 ;
(2)结合E的结构简式和D的分子式可知,D的结构简式为:;
故答案为: ;
(3)E→F为E中氨基上的氢和中氯结合从而发生取代反应;
故答案为: 取代反应 ;
(4)碱性条件下水解后的产物均能发生银镜反应说明其中含有醛基,产物之一中有4种不同化学环境的氢原子,其个数之比为,则符合要求的题为:或;
故答案为:或 ;
(5)结合题中E→F可知,可由生成,结合信息①可知,由生成,结合B→C可知,由和生成,由生成,可由生成,故答案为: (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可)。
故答案为: (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可) 。
【分析】化合物 A 在三甲基氢氧化锡作用下,酯基水解为羧基得到中间体 B;B 与甲酰胺在三氯氧磷作用下发生环合反应,构建喹唑啉环结构得到 C;C 经三氯氧磷、甲苯处理后,与对苯二胺在三乙胺存在下发生亲核取代反应,生成中间体 E;结合E的结构简式和D的分子式可知,D的结构简式为:;E 最后与异丁酰氯()在四氢呋喃中发生酰胺化反应,E中氨基上的氢和中氯结合从而发生取代反应得到目标产物 F;以此解题。
(1)根据A的结构简式可知,A中苯环上的碳和双键碳为sp2杂化,饱和碳为sp3杂化;
(2)结合E的结构简式和D的分子式可知,D的结构简式为:;
(3)E→F为E中氨基上的氢和中氯结合从而发生取代反应;
(4)碱性条件下水解后的产物均能发生银镜反应说明其中含有醛基,产物之一中有4种不同化学环境的氢原子,其个数之比为,则符合要求的题为:或;
(5)结合题中E→F可知,可由生成,结合信息①可知,由生成,结合B→C可知,由和生成,由生成,可由生成,故答案为: (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可)。
16.(2025·常州模拟)单质硫有、、、等同素异形体,可由闪锌矿(主要含ZnS、FeS)制备。已知:在低于112℃时在水溶液中呈固态,高于150℃易分解,易溶于。
(1)制备:将闪锌矿置于敞口容器中,加入硫酸浸取,边搅拌边通入。部分浸取过程如图所示。
①步骤Ⅱ反应的离子方程式为   。
②高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是   。
③相同条件下,锌的浸出率和硫的氧化率随初始酸浓度的变化如图所示,初始酸浓度大于1.6mo/L时,硫的氧化率随酸浓度的增加而下降,主要原因是   。
(2)检验:请补充完整检测过滤所得固体中是否残留ZnS等难溶硫化物的实验方案:取少量浸取后过滤所得固体,加适量充分溶解,过滤,加热所得固体至完全挥发,   (实验须选用的试剂:饱和溴水,蒸馏水,溶液。已知:饱和溴水可将硫化物氧化为硫酸盐)。
(3)蒸硫:将浸取后冷却所得粗硫置于如图所示装置中加热得到硫蒸气,再冷凝得到硫单质。
①蒸硫过程中,的进气口是   (填“a”或“b”)。蒸硫前,需通入一段时间,目的是   。
②已知沸点约445℃。温度约为280℃,硫单质完全变为蒸气,原因是   。
【答案】(1);高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的熔化,有利于锌元素浸出(或低于112℃时,会在水中以固体析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出);随着酸浓度增大,硫元素转化为逸出,导致硫的氧化率降低
(2)用蒸馏水洗涤浸取渣,至取最后一次洗涤滤液滴加溶液无白色沉淀生成。将浸取渣加入足量饱和溴水中,充分反应。取反应后的溶液滴加溶液,如果无白色沉淀生成,则无ZnS等难溶硫化物残留
(3)b;排出空气,防止硫单质被氧化;分解为相对分子质量更小的分子,沸点降低
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①步骤Ⅱ反应物为H2S和Fe3+,生成物为Fe2+、H+、S8,离子方程式为:;
②在低于112℃时在水溶液中呈固态,高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是:高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的熔化,有利于锌元素浸出(或低于112℃时,会在水中以固体析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出);
③初始酸浓度大于1.6mo/L时,随着酸浓度增大,硫元素转化为逸出,导致硫的氧化率降低;
故答案为: ; 高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的熔化,有利于锌元素浸出(或低于112℃时,会在水中以固体析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出) ; 随着酸浓度增大,硫元素转化为逸出,导致硫的氧化率降低 。
(2)溴水可以将硫化物最终氧化为硫酸根离子,检验是否残留ZnS等难溶硫化物的实验方案是:取少量浸取后过滤所得固体,加适量充分溶解,过滤,加热所得固体至完全挥发,用蒸馏水洗涤浸取渣,至取最后一次洗涤滤液滴加溶液无白色沉淀生成。将浸取渣加入足量饱和溴水中,充分反应。取反应后的溶液滴加溶液,如果无白色沉淀生成,则无ZnS等难溶硫化物残留;
故答案为: 用蒸馏水洗涤浸取渣,至取最后一次洗涤滤液滴加溶液无白色沉淀生成。将浸取渣加入足量饱和溴水中,充分反应。取反应后的溶液滴加溶液,如果无白色沉淀生成,则无ZnS等难溶硫化物残留 。
(3)①N2可以做保护气,防止硫被氧化,N2也可以冷却硫蒸气生成硫固体,故N2的进气口为b;蒸硫前通氮气目的是排出空气,防止硫单质被氧化;
②S8在高于150℃时易分解,沸点约445℃,温度约为280℃,硫单质完全变为蒸气,原因是:分解为相对分子质量更小的分子,沸点降低。
故答案为: b ; 排出空气,防止硫单质被氧化 ;分解为相对分子质量更小的分子,沸点降低 。
【分析】(1)① 被 氧化为 ,配平得:
②高于 时, 熔化,不再覆盖矿粒表面,利于锌浸出;低于此温度时固态 会阻碍浸出。
③酸浓度过高时,更多硫元素以 形式逸出,导致硫的氧化率下降。
(2) 用 溶解单质硫后,蒸馏水洗涤除尽可溶性硫酸盐;再将浸取渣用饱和溴水氧化,若滴加 无白色沉淀,说明无 等难溶硫化物残留。
(3)① 从 b 进,可保护硫不被氧化并冷却硫蒸气;蒸硫前通 是为了排尽空气,防止硫被氧化。
② 时 分解为相对分子质量更小的硫分子,沸点降低,因此可完全变为蒸气。
(1)①步骤Ⅱ反应物为H2S和Fe3+,生成物为Fe2+、H+、S8,离子方程式为:;
②在低于112℃时在水溶液中呈固态,高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是:高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的熔化,有利于锌元素浸出(或低于112℃时,会在水中以固体析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出);
③初始酸浓度大于1.6mo/L时,随着酸浓度增大,硫元素转化为逸出,导致硫的氧化率降低;
(2)溴水可以将硫化物最终氧化为硫酸根离子,检验是否残留ZnS等难溶硫化物的实验方案是:取少量浸取后过滤所得固体,加适量充分溶解,过滤,加热所得固体至完全挥发,用蒸馏水洗涤浸取渣,至取最后一次洗涤滤液滴加溶液无白色沉淀生成。将浸取渣加入足量饱和溴水中,充分反应。取反应后的溶液滴加溶液,如果无白色沉淀生成,则无ZnS等难溶硫化物残留;
(3)①N2可以做保护气,防止硫被氧化,N2也可以冷却硫蒸气生成硫固体,故N2的进气口为b;蒸硫前通氮气目的是排出空气,防止硫单质被氧化;
②S8在高于150℃时易分解,沸点约445℃,温度约为280℃,硫单质完全变为蒸气,原因是:分解为相对分子质量更小的分子,沸点降低。
17.(2025·常州模拟)乙酸是一种重要的有机化工原料,其制备方法受到广泛研究和关注。
(1)CO催化电解制乙酸。
①将CO通入附着催化剂的多孔石墨电极,以KOH溶液为电解液,电解装置如图所示。生成的经处理后得到乙酸。阴极上CO生成的电极反应式为   。
②是一种来源广、价格低的化工原料。其他条件不变,改进工艺,以KOH和的混合液为电解液也可制备乙酸,电解装置如图所示。从装置和物质转化的角度分析,改进后的优点有   。
(2)光催化制乙酸。
在光照条件下,以PdO/Pd为催化剂,向反应器中匀速通入一定比例的和进行反应。在Pd表面产生。生成乙酸的一种机理如图所示。
①步骤Ⅵ过程中形成碳碳单键,在下图中补全X的结构。   
步骤Ⅷ需在加热条件下,加入物质Y实现转化,Y可能为   (填字母)。
A.CO B. C.
②ⅰ:催化剂中Pd元素总量一定,乙酸的产量和光催化效率随PdO的含量变化如图所示。当PdO的含量大于时,随着PdO含量的增加,乙酸的产量逐渐减少,原因是   。
ⅱ:若催化剂中不含PdO时,在Pd上的反应仍遵循上述反应机理,则反应得到的有机产物有、   (填结构简式)。
③在该光催化条件下,比更易活化,生成更多的。若用代替部分进行实验,随着含量的上升,甲烷的消耗量略有增加,乙酸的产量却不升反降,原因是   。
【答案】(1);乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低)
(2)或(与Pd相连虚线、实线不作要求);B;光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少;;装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;制备实验方案的设计;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①KOH溶液为电解液,阴极上CO发生还原反应生成,电极反应式为;
②根据图示也能转化为乙酸,装置中无需离子交换膜,从装置和物质转化的角度分析,改进后的优点有乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低);
故答案为: ; 乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低) ;
(2)①步骤Ⅵ过程中形成碳碳单键,结合步骤Ⅶ过程中生成乙酸,补全X的结构为或(与Pd相连虚线、实线不作要求);步骤Ⅷ需在加热条件下,加入物质Y实现转化,□为氧空位,Y可能为,故选B;
②ⅰ:当PdO的含量大于时,随着PdO含量的增加,从图中可以看出光催化效率降低,因此乙酸的产量逐渐减少,原因是光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少;
ⅱ:根据图示,若催化剂中不含PdO时,则不会形成碳氧双键,在Pd表面产生,则反应得到的有机产物除了,还有;
③若用代替部分进行实验,随着含量的上升,装置中产生大量的,乙酸可以进一步被氧化生成,所以甲烷的消耗量略有增加,乙酸的产量却不升反降,原因是装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为。
故答案为:或(与Pd相连虚线、实线不作要求) ; B ; 光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少 ; ; 装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为 。
【分析】(1)①阴极反应:碱性条件下,CO得电子被还原为CH3COO-,电极反应式:

②工艺优点:C8H15NO6可转化为乙酸,提升乙酸产量;无需离子交换膜,装置更简单、成本更低。
(2)①步骤Ⅵ补全X结构:含乙酰基()与Pd相连的中间体。
步骤Ⅷ:Y为(选项B),可氧化实现催化循环。
PdO过量影响:PdO含量过高时,光催化效率下降、Pd活性位点减少,导致甲烷转化率和·OH生成量降低,乙酸产量减少。
无PdO时产物:除外,还有。
O2替代影响:过多·OH会将乙酸进一步氧化为,因此甲烷消耗增加但乙酸产量不升反降。
(1)①KOH溶液为电解液,阴极上CO发生还原反应生成,电极反应式为;
②根据图示也能转化为乙酸,装置中无需离子交换膜,从装置和物质转化的角度分析,改进后的优点有乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低);
(2)①步骤Ⅵ过程中形成碳碳单键,结合步骤Ⅶ过程中生成乙酸,补全X的结构为或(与Pd相连虚线、实线不作要求);步骤Ⅷ需在加热条件下,加入物质Y实现转化,□为氧空位,Y可能为,故选B;
②ⅰ:当PdO的含量大于时,随着PdO含量的增加,从图中可以看出光催化效率降低,因此乙酸的产量逐渐减少,原因是光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少;
ⅱ:根据图示,若催化剂中不含PdO时,则不会形成碳氧双键,在Pd表面产生,则反应得到的有机产物除了,还有;
③若用代替部分进行实验,随着含量的上升,装置中产生大量的,乙酸可以进一步被氧化生成,所以甲烷的消耗量略有增加,乙酸的产量却不升反降,原因是装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为。
1 / 1江苏省常州高级中学2025届高三下学期二模化学试题
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2025·常州模拟)科技进步为人类发展作出了巨大贡献。下列科技成果获得的物质属于有机物的是
A.工业合成氨 B.制取单晶硅
C.人工合成结晶胰岛素 D.侯氏联合制碱
2.(2025·常州模拟)能与水发生反应。下列说法正确的是
A.的结构示意图为 B.的电子式为
C.分子中含有非极性键 D.中只含离子键
3.(2025·常州模拟)以废铁屑(主要成分为Fe,含少量、FeS等)为原料制备。下列相关原理、装置及操作正确的是
A.用装置甲去除废铁屑表面的油污
B.用装置乙将废铁屑转化为
C.用装置丙吸收气体
D.用装置丁蒸干溶液获得
4.(2025·常州模拟)铝土矿除主要成分,还存在多种第三周期元素如Mg、S。下列说法正确的是
A.半径: B.热稳定性:
C.碱性: D.第一电离能:
(2025·常州模拟)阅读下列材料,完成下面小题:
氨硼烷()是一种储氢材料,N、H、B的电负性关系为。能与发生反应,催化剂Co-HAP能提高生成的速率。热解时能生成、、BN等。BN晶体有多种结构,其中的六方相BN与石墨相似具有层状结构,立方相BN与金刚石相似具有空间网状结构。能与反应生成,也能将环己酮()还原为环己醇()。
5.下列说法正确的是
A.是极性分子
B.能通过提供空轨道与形成配合物
C.的键角比的大
D.与的空间结构不同
6.下列有关反应描述正确的是
A.催化剂Co-HAP能够降低与水反应的焓变
B.反应的
C.环己酮还原为环己醇时断裂碳氧键
D.能还原环己酮,是因为中显负电性的H有还原性
7.下列说法正确的是
A.空间网状结构的立方相BN熔点低
B.层状结构的六方相BN可作润滑剂
C.空间网状结构的立方相BN的硬度比层状结构的六方相BN的小
D.相同条件下,等质量的立方相BN与六方相BN在足量中燃烧放出的热量相同
8.(2025·常州模拟)非金属及其化合物的转化具有重要应用,下列说法正确的是
A.漂白粉溶于水与反应:
B.实验室制备少量:
C.工业制硝酸过程中的物质转化:
D.工业制硫酸过程中的物质转化:
9.(2025·常州模拟)化合物Z是合成药物洛索洛芬钠的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X与足量反应生成的产物中含有3个手性碳原子
B.X、Y可用溶液鉴别
C.25℃,Y在水中的溶解度比Z的大
D.Z在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
10.(2025·常州模拟)CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易被氧化。以碱性蚀刻废液中的为原料制备CuCl的部分流程如下。下列说法正确的是
A.溶于水所得溶液中
B.“酸溶”时不用稀硝酸的主要原因是硝酸易挥发
C.“还原”后溶液的pH增大
D.“洗涤”时先用水再用乙醇会降低产品的纯度
11.(2025·常州模拟)室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应实验结论的是
选项 实验过程及现象 实验结论
A 向试管中加5mL乙醇、15mL浓硫酸和几片碎瓷片,加热,将产生的气体通入酸性溶液,溶液褪色 有生成
B 测定等浓度的溶液和溶液的pH,溶液的pH较小 是强电解质
C 向6%双氧水中滴加溶液,溶液褪色 具有还原性
D 用pH计测定溶液的pH, 的电离程度大于水解程度
A.A B.B C.C D.D
12.(2025·常州模拟)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
已知:,,。
实验1:向0.10mol/L NaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液,至溶液;
实验2:向0.10mol/L NaHS溶液中滴加新制氯水,氯水褪色,有淡黄色沉淀产生;
实验3:向0.10mol/L NaHS溶液中滴加几滴溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验1所得溶液中:
C.实验2中主要反应的离子方程式:
D.实验3中反应的平衡常数
13.(2025·常州模拟)甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为


在装有催化剂的密闭容器中,、时,若仅考虑上述反应,平衡时转化率和CO转换率随温度的变化如图所示。
CO转换率
下列说法正确的是
A.反应的焓变
B.曲线a表示平衡时转化率随温度的变化
C.850℃平衡时生成的比550℃平衡时生成的多
D.相同条件下,和总物质的量不变,越大,产量越高
14.(2025·常州模拟)锌在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。现代冶炼锌主要采取湿法工艺。
(1)工业浸锌:向闪锌矿(主要成分为难溶性ZnS)中加入稀硫酸与软锰矿(主要成分为)可得到与混合溶液和单质S。
已知:,,
工业浸锌时加入能“催化”ZnS的浸出,其过程可表示为:
ⅰ:
ⅱ:___________;
①过程ⅱ的离子方程式为   ;
②为验证上述“催化”过程。补充完整实验方案:取酸化的溶液,   ;
(2)工业电解制锌粉:以和混合液(pH为4~6)为电解质溶液,用上图装置制取锌粉。一定条件下,测得电流效率为80%。(已知:电流效率),制得65g锌粉时,电解质溶液中的质量增加   g。
(3)实验室氯氨法炼锌:一定条件下,向闪锌矿中加入与混合溶液并通入,可将ZnS转化为。结合平衡移动原理解释对浸锌的作用是:   ;
(4)硫化锌可作为锂离子电池的负极材料。在充电过程中,ZnS晶胞的组成变化如图所示。
充电过程中ZnS到的电极方程式为   (x和y用具体数字表示)。
15.(2025·常州模拟)F是合成苯胺喹唑啉类化合物的中间体,其合成路线如下:
(1)A中碳原子的杂化方式为   。
(2)D的分子式为,其结构简式为   。
(3)E→F的反应类型为   。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种芳香族同分异构体的结构简式:   。
碱性条件下水解后的产物均能发生银镜反应,且产物之一中有4种不同化学环境的氢原子,其个数之比为。
(5)已知:①;
②。
写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图见本题题干)   。
16.(2025·常州模拟)单质硫有、、、等同素异形体,可由闪锌矿(主要含ZnS、FeS)制备。已知:在低于112℃时在水溶液中呈固态,高于150℃易分解,易溶于。
(1)制备:将闪锌矿置于敞口容器中,加入硫酸浸取,边搅拌边通入。部分浸取过程如图所示。
①步骤Ⅱ反应的离子方程式为   。
②高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是   。
③相同条件下,锌的浸出率和硫的氧化率随初始酸浓度的变化如图所示,初始酸浓度大于1.6mo/L时,硫的氧化率随酸浓度的增加而下降,主要原因是   。
(2)检验:请补充完整检测过滤所得固体中是否残留ZnS等难溶硫化物的实验方案:取少量浸取后过滤所得固体,加适量充分溶解,过滤,加热所得固体至完全挥发,   (实验须选用的试剂:饱和溴水,蒸馏水,溶液。已知:饱和溴水可将硫化物氧化为硫酸盐)。
(3)蒸硫:将浸取后冷却所得粗硫置于如图所示装置中加热得到硫蒸气,再冷凝得到硫单质。
①蒸硫过程中,的进气口是   (填“a”或“b”)。蒸硫前,需通入一段时间,目的是   。
②已知沸点约445℃。温度约为280℃,硫单质完全变为蒸气,原因是   。
17.(2025·常州模拟)乙酸是一种重要的有机化工原料,其制备方法受到广泛研究和关注。
(1)CO催化电解制乙酸。
①将CO通入附着催化剂的多孔石墨电极,以KOH溶液为电解液,电解装置如图所示。生成的经处理后得到乙酸。阴极上CO生成的电极反应式为   。
②是一种来源广、价格低的化工原料。其他条件不变,改进工艺,以KOH和的混合液为电解液也可制备乙酸,电解装置如图所示。从装置和物质转化的角度分析,改进后的优点有   。
(2)光催化制乙酸。
在光照条件下,以PdO/Pd为催化剂,向反应器中匀速通入一定比例的和进行反应。在Pd表面产生。生成乙酸的一种机理如图所示。
①步骤Ⅵ过程中形成碳碳单键,在下图中补全X的结构。   
步骤Ⅷ需在加热条件下,加入物质Y实现转化,Y可能为   (填字母)。
A.CO B. C.
②ⅰ:催化剂中Pd元素总量一定,乙酸的产量和光催化效率随PdO的含量变化如图所示。当PdO的含量大于时,随着PdO含量的增加,乙酸的产量逐渐减少,原因是   。
ⅱ:若催化剂中不含PdO时,在Pd上的反应仍遵循上述反应机理,则反应得到的有机产物有、   (填结构简式)。
③在该光催化条件下,比更易活化,生成更多的。若用代替部分进行实验,随着含量的上升,甲烷的消耗量略有增加,乙酸的产量却不升反降,原因是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】无机化合物与有机化合物的概念
【解析】【解答】A、产物为氨气(NH3),是氮的气态氢化物,属于无机物,A错误;
B、产物为硅单质(Si),属于非金属单质,是无机物,B错误;
C、胰岛素是蛋白质类激素,由碳、氢、氧、氮等元素组成,属于有机物,C正确;
D、主要产物为碳酸钠(Na2CO3),属于碳酸盐类无机盐,是无机物,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
有机物判定核心:含碳元素的化合物(碳单质、碳的氧化物、碳酸盐等除外),蛋白质、糖类、油脂等均属于典型有机物。
无机物范畴:包括单质、氧化物、酸、碱、盐等不含碳的化合物,以及少数简单含碳化合物。
2.【答案】D
【知识点】化学键;原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、Mg2+的核电荷数为 12,核外电子排布为 2、8, 离子的结构示意图为,故A错误;
B、NH3的电子式中,N 原子除了与 3 个 H 原子形成共价键外,还应保留 1 对孤电子对, 电子式为,故B错误;
C、H2O 分子中只存在 O-H 极性共价键,无非极性共价键(同种原子间的共价键),C错误;
D、Mg3N2是由 Mg2+和 N3-构成的离子化合物,仅存在 Mg2+与 N3-之间的离子键,无共价键,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
离子结构示意图:需核对核电荷数与电子层排布,Mg2+的核电荷数为 12,核外电子数为 10。
电子式书写:共价分子的电子式要满足各原子最外层电子稳定结构,NH3中 N 原子需保留 1 对孤电子对。
共价键分类:极性键是不同原子间的共价键,非极性键是同种原子间的共价键。
化合物化学键类型:活泼金属与活泼非金属形成的化合物通常含离子键,若不含原子团内的共价键,则仅含离子键。
3.【答案】A
【知识点】盐类水解的应用;铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】A、Na2CO3溶液水解显碱性,加热可促进水解、增强去油污能力,装置甲通过加热搅拌的方式,能有效去除废铁屑表面的油污,操作与原理均正确,A正确;
B、装置乙中长颈漏斗下端未液封,会导致生成的气体从漏斗逸出;且废铁屑中含 FeS,与酸反应会生成 H2S 杂质,未进行除杂处理,同时 Fe2+易被空气中 O2氧化,无法得到纯净的 FeSO4溶液,B错误;
C、吸收 H2S 气体时,气体应 “长进短出”,使 H2S 与 KMnO4酸性溶液充分接触反应;但装置丙中气体从短管进,无法有效吸收,且 KMnO4氧化 H2S 的同时可能生成 SO2,还需进一步处理,C错误;
D、FeSO4 7H2O 是结晶水合物,直接蒸干会使其失去结晶水,同时 Fe2+易被空气中 O2氧化为 Fe3+,无法得到目标产物;应采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤的方法,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
油污去除原理:Na2CO3溶液呈碱性,加热可促进其水解,增强去油污能力,适用于金属表面油污的清洗。
气体制备装置规范:长颈漏斗下端需液封,防止气体泄漏;同时要考虑副产物的处理与产物的纯度控制。
气体吸收的 “长进短出”:洗气装置应使气体与吸收液充分接触,进气导管需伸入液面下,出气导管短。
结晶水合物的制备:含结晶水的盐不能直接蒸干,否则会因受热失去结晶水或被氧化,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法。
4.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、Mg2+和 Al3+的核外电子排布完全相同,均为 2、8 结构。Al 的核电荷数(13)大于 Mg(12),对核外电子的吸引更强,因此离子半径 r (Al3+) < r (Mg2+),A错误;
B、O 和 S 同主族,O 的非金属性强于 S。元素非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越高,故热稳定性 H2O > H2S,B正确;
C、Mg 和 Al 同周期,Mg 的金属性强于 Al。元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性 Mg(OH)2 > Al(OH)3,C错误;
D、Mg 的价电子排布为 3s2(3s 轨道全满,结构稳定),Al 的价电子排布为 3s23p (3p 轨道仅 1 个电子,易失去)。因此第一电离能 I1(Mg) > I1(Al),D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
离子半径比较:电子层结构相同的离子,核电荷数越大,对核外电子的吸引越强,离子半径越小。
氢化物热稳定性:元素非金属性越强,其简单气态氢化物的热稳定性越高;同主族元素从上到下,非金属性减弱。
最高价氧化物对应水化物碱性:元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强;同周期元素从左到右,金属性减弱。
第一电离能:同周期元素第一电离能总体呈增大趋势,但 ⅡA 族(ns2 全满)、ⅤA 族(np3 半满)因电子排布稳定,第一电离能高于相邻元素。
【答案】5.A
6.D
7.B
【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;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)A、NH3中心 N 原子价层电子对数为 4,含 1 对孤电子对,空间构型为三角锥形,正负电荷中心不重合,是极性分子,A正确;
B、NH3中 N 原子提供孤电子对,Co3+提供空轨道,二者形成配合物,并非 NH3提供空轨道,B错误;
C、NH3含 1 对孤电子对,键角约 107°;BH3中心 B 原子无孤电子对,键角为 120°,故 NH3键角小于BH3,C错误;
D、NH4+和 BH4-中心原子均为 sp3 杂化,且无孤电子对,空间结构均为正四面体形,D错误;
故答案为:A。
(2)A、催化剂 Co-HAP 可降低反应活化能,但不改变反应焓变,A错误;
B、反应生成 3 mol H2气体,体系混乱度显著增大,ΔS > 0,B错误;
C、环己酮还原为环己醇时,断裂的是 C=O 双键中的π 键,而非 σ 键,C错误;
D、NaBH4中 H 显 - 1 价(电负性 B < H),易失电子被氧化,具有还原性,可还原环己酮,D正确;
故答案为:D。
(3)A、立方相 BN 为空间网状共价晶体,熔点很高,A错误;
B、六方相 BN 为层状结构,层间范德华力弱,易滑动,可作润滑剂,B正确;
C、立方相 BN(共价晶体)硬度远大于层状结构的六方相 BN,C错误;
D、立方相与六方相 BN 结构不同,断键所需能量不同,等质量燃烧放出的热量不同,D错误;
故答案为:B。
【分析】各小题的解题要点:
(1)极性分子判断:分子正负电荷中心不重合即为极性分子。
配位键形成:提供孤电子对的原子与提供空轨道的中心离子结合。
键角比较:孤电子对斥力 > 成键电子对斥力,孤电子对越多,键角越小。
空间结构:中心原子杂化方式与孤电子对共同决定分子构型。
(2)催化剂作用:只改变反应历程、降低活化能,不改变反应焓变。
熵变判断:生成气体时,体系混乱度增大,ΔS > 0。
加成反应断键:羰基还原为羟基时,断裂的是 C=O 双键中的 π 键。
还原性判断:电负性小的元素显负价时,易失电子体现还原性。
(3)共价晶体:空间网状结构,熔点高、硬度大(如金刚石、立方相 BN)。
层状晶体:层间为范德华力,硬度小、可作润滑剂(如石墨、六方相 BN)。
燃烧放热:结构不同,断键能量不同,等质量燃烧放热不同。
5.A、NH3中心 N 原子价层电子对数为 4,含 1 对孤电子对,空间构型为三角锥形,正负电荷中心不重合,是极性分子,A正确;
B、NH3中 N 原子提供孤电子对,Co3+提供空轨道,二者形成配合物,并非 NH3提供空轨道,B错误;
C、NH3含 1 对孤电子对,键角约 107°;BH3中心 B 原子无孤电子对,键角为 120°,故 NH3键角小于BH3,C错误;
D、NH4+和 BH4-中心原子均为 sp3 杂化,且无孤电子对,空间结构均为正四面体形,D错误;
故答案为:A。
6.A、催化剂 Co-HAP 可降低反应活化能,但不改变反应焓变,A错误;
B、反应生成 3 mol H2气体,体系混乱度显著增大,ΔS > 0,B错误;
C、环己酮还原为环己醇时,断裂的是 C=O 双键中的π 键,而非 σ 键,C错误;
D、NaBH4中 H 显 - 1 价(电负性 B < H),易失电子被氧化,具有还原性,可还原环己酮,D正确;
故答案为:D。
7.A、立方相 BN 为空间网状共价晶体,熔点很高,A错误;
B、六方相 BN 为层状结构,层间范德华力弱,易滑动,可作润滑剂,B正确;
C、立方相 BN(共价晶体)硬度远大于层状结构的六方相 BN,C错误;
D、立方相与六方相 BN 结构不同,断键所需能量不同,等质量燃烧放出的热量不同,D错误;
故答案为:B。
8.【答案】A
【知识点】氯气的实验室制法;含硫物质的性质及综合应用;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,碳酸的酸性强于次氯酸,反应生成CaCO3沉淀和HClO,方程式:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,符合强酸制弱酸规律与原子守恒,A正确;
B、该离子方程式电荷不守恒,且MnCl2应拆为Mn2+和Cl-。正确的离子方程式为:
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,原方程式电荷、原子均不守恒,B错误;
C、工业制硝酸中,NO与H2O反应的同时需要O2参与,完整转化为:
4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,不能简化为NO直接与H2O反应生成HNO3,C错误;
D、S燃烧的直接产物是SO2,而非SO3,SO2需在催化剂、加热条件下进一步被O2氧化为SO3,完整转化为:S+O2SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
强酸制弱酸与沉淀反应:利用碳酸酸性强于次氯酸的规律,判断漂白粉与CO2的反应产物。
离子方程式守恒:需同时满足原子守恒、电荷守恒与氧化还原电子守恒。
工业制备的真实步骤:工业制硝酸、硫酸的多步反应不能简化为一步,需符合实际生产的催化、氧化过程。
9.【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、X 与足量 H2加成后,苯环变为环己基,羰基变为羟基。产物( )中仅与羟基相连的 1 个碳原子为手性碳,并非 3 个,A错误;B、X 含酮羰基、Y 含醇羟基,二者均无酚羟基,都不能与 FeCl3溶液发生显色反应,无法鉴别,B错误;
C、Y 含醇羟基(-OH),可与水分子形成氢键,增大水溶性;Z 含 - Cl,无法形成氢键,故 25℃时 Y 在水中的溶解度大于 Z,C正确;
D、Z 是卤代烃,其消去反应需在 NaOH 醇溶液、加热条件下进行;浓硫酸催化加热是醇的消去条件,不适用于卤代烃,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
手性碳原子:连有 4 个不同原子或基团的饱和碳原子,需分析加成后分子的饱和碳结构。
FeCl3鉴别:仅能与酚类发生显色反应,不含酚羟基的物质无法用其鉴别。
溶解度差异:含羟基(-OH)的分子可与水形成氢键,提升水溶性;卤代烃无此作用,溶解度更低。
消去反应条件:醇的消去需浓硫酸、加热;卤代烃的消去需强碱(如 NaOH)醇溶液、加热,二者条件不同。
10.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;氧化还原反应;铜及其化合物;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、是配合物,内界为,外界为,溶于水时仅电离出和,不会直接电离出分子,且会部分水解,因此溶液中远小于,A错误;
B、“酸溶”不用稀硝酸的核心原因是稀硝酸具有强氧化性,会将后续还原步骤中加入的氧化为,使其失去还原的能力,无法得到沉淀,并非因为硝酸易挥发,B错误;
C、还原反应生成,会使溶液酸性增强,减小,而非增大,C错误;
D、在潮湿空气中极易被氧化,若先用水洗涤,固体表面残留的水分会营造潮湿环境,加速被空气中氧化,即便后续用乙醇洗涤,也无法挽回氧化损失,最终降低产品纯度,D正确;
故答案为:D。
【分析】以碱性蚀刻废液中的为原料,先经多步转化得到;再用稍过量稀硫酸酸溶,将转化为;随后加入和,通过氧化还原反应将还原为并生成沉淀,核心离子反应为:
最后过滤,用乙醇洗涤得到纯净的。
11.【答案】C
【知识点】盐类水解的应用;乙醇的消去反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、加热时挥发的乙醇蒸气也能还原酸性 KMnO4溶液使其褪色,无法证明一定有 C2H4生成,结论不严谨,A错误;
B、等浓度下 CCl3COOH 的 pH 更小,只能说明其酸性强于 CH3COOH,但不能证明它是强电解质(强电解质需完全电离,pH 小仅代表电离程度大,可能仍为部分电离),B错误;
C、KMnO4是强氧化剂,向双氧水中滴加后溶液褪色,说明 H2O2被 KMnO4氧化,体现了 H2O2的还原性,C正确;
D、NH4HSO3溶液中,NH4+水解也会使溶液显酸性,因此 pH<7 不能单独证明 HSO3-的电离程度大于其水解程度,结论不严谨,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
干扰物质排查:乙醇、SO2等还原性物质也能使酸性 KMnO4褪色,需排除干扰才能确认目标产物。
强弱电解质判断:pH 小只能说明酸性强,不能证明完全电离,强电解质需证明完全电离。
氧化还原本质:KMnO4是强氧化剂,褪色说明 H2O2被氧化,体现还原性。
多因素影响 pH:NH4HSO3溶液中 NH4+水解也显酸性,不能单独归因于 HSO3-的电离。
12.【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、 时,,。
电离:
水解:
两式相除得:,即 ,A错误;
B、由电荷守恒:
时,,代入得:,B正确;
C、 溶液中 浓度极低,主要存在形式是, 氧化 的正确离子方程式为:
,选项中写成 不符合实际,C错误;
D、目标反应:
拆解为:
总反应的平衡常数:,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
电离与水解平衡: 存在电离:,
和水解:,。
可通过平衡常数结合计算粒子浓度比。
电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数:
氧化还原反应: 具有强氧化性,能将 氧化为 单质,书写离子方程式时需保留( 浓度极低)。
平衡常数计算:利用多重平衡规则,将目标反应拆解为已知平衡(、、),通过平衡常数的乘除运算得到总反应的。
13.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、反应可由反应①+②得到,焓变,并非+247.0 kJ/mol,A错误;
B、反应①是吸热反应,升温平衡正向移动,转化率升高;反应②是放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低。曲线a随温度升高而上升,代表转化率(而非曲线b),B错误;
C、550℃时,转化率30%、转化率90%;850℃时,转化率90%、转化率50%。设起始为1 mol、为6 mol:
550℃:生成为,转化为的量为;
850℃:生成为,转化为的量为;
因此850℃生成的更多,C正确;
D、过大时,浓度过高会抑制反应②(放热)的正向进行,且过量会稀释反应物,产量不会持续升高,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题易错点:
盖斯定律计算失误:误将反应①+②的焓变直接相加时,忽略反应②的ΔH为负值,导致计算出错误的总焓变。
曲线对应物质判断错误:混淆吸热反应(反应①)和放热反应(反应②)的温度对转化率的影响,错判曲线a/b对应的物质(升温时CH4转化率升高、CO转化率降低)。
产物量计算疏漏:仅看转化率数值,未结合“CH4转化生成CO的量×CO转化率”计算CO2的实际产量,误判温度对CO2生成量的影响。
反应物比例的影响误判:认为越大H2产量越高,忽略过量H2O对反应的抑制作用(稀释反应物、影响平衡移动)。
14.【答案】(1);加入KSCN溶液,溶液无色,加入适量,溶液变红,取上层红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去
(2)16.25
(3)ZnS在溶液中存在平衡:,与反应生成S,浓度减小,促进ZnS溶解平衡右移
(4)
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;电解原理;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①工业浸锌时加入能“催化”ZnS的浸出,先发生反应:,Fe3+再氧化ZnS,离子方程式为:;
②为验证上述“催化”过程。补充完整实验方案:取酸化的溶液,先加KSCN溶液,无现象,没有Fe3+,再加入MnO2,MnO2氧化Fe2+得到Fe3+,溶液变红色,再取上层清液,加入ZnS,振荡,红色褪去,说明Fe3+把ZnS氧化,自身转化为Fe2+,答案为:加入KSCN溶液,溶液无色,加入适量,溶液变红,取上层红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去;
故答案为: ; 加入KSCN溶液,溶液无色,加入适量,溶液变红,取上层红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去 ;
(2)一定条件下,测得电流效率为80%,制得65g锌粉时,电解质溶液中的质量增加为-65g=16.25g;
故答案为: 16.25 ;
(3)ZnS在溶液中存在平衡:,与反应生成S,浓度减小,促进ZnS溶解平衡右移,Zn2+最终结合NH3分子,转化为;
故答案为: ZnS在溶液中存在平衡:,与反应生成S,浓度减小,促进ZnS溶解平衡右移 ;
(4)根据晶胞图可知,在晶胞中,S2-个数为8×+6×=4,Li+或Zn2+的个数共7个,由化合价代数和为0的原则,化学式为Li6ZnS4,或者Li1.5Zn0.5S,充电过程中ZnS得电子与Li+结合生成Li1.5Zn0.5S和Zn单质,电极方程式为:。
故答案为: 。
【分析】(1) ① 氧化生成、和,方程式为:
②先加溶液(无色,无),加后变红(生成),再加振荡,红色褪去(被还原为)。
(2) 电流效率,实际得 ,理论应得:。
溶液中 质量增加:。
(3) 存在溶解平衡:, 将 氧化为,使 减小,平衡右移,促进 溶解并转化为。
(4) 由晶胞计算得,充电时 得电子与 反应,方程式为:

(1)①工业浸锌时加入能“催化”ZnS的浸出,先发生反应:,Fe3+再氧化ZnS,离子方程式为:;
②为验证上述“催化”过程。补充完整实验方案:取酸化的溶液,先加KSCN溶液,无现象,没有Fe3+,再加入MnO2,MnO2氧化Fe2+得到Fe3+,溶液变红色,再取上层清液,加入ZnS,振荡,红色褪去,说明Fe3+把ZnS氧化,自身转化为Fe2+,答案为:加入KSCN溶液,溶液无色,加入适量,溶液变红,取上层红色溶液,向其中加入ZnS,振荡,红色褪去;
(2)一定条件下,测得电流效率为80%,制得65g锌粉时,电解质溶液中的质量增加为-65g=16.25g;
(3)ZnS在溶液中存在平衡:,与反应生成S,浓度减小,促进ZnS溶解平衡右移,Zn2+最终结合NH3分子,转化为;
(4)根据晶胞图可知,在晶胞中,S2-个数为8×+6×=4,Li+或Zn2+的个数共7个,由化合价代数和为0的原则,化学式为Li6ZnS4,或者Li1.5Zn0.5S,充电过程中ZnS得电子与Li+结合生成Li1.5Zn0.5S和Zn单质,电极方程式为:。
15.【答案】(1)、
(2)
(3)取代反应
(4)或
(5) (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可)
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;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)根据A的结构简式可知,A中苯环上的碳和双键碳为sp2杂化,饱和碳为sp3杂化;
故答案为:、 ;
(2)结合E的结构简式和D的分子式可知,D的结构简式为:;
故答案为: ;
(3)E→F为E中氨基上的氢和中氯结合从而发生取代反应;
故答案为: 取代反应 ;
(4)碱性条件下水解后的产物均能发生银镜反应说明其中含有醛基,产物之一中有4种不同化学环境的氢原子,其个数之比为,则符合要求的题为:或;
故答案为:或 ;
(5)结合题中E→F可知,可由生成,结合信息①可知,由生成,结合B→C可知,由和生成,由生成,可由生成,故答案为: (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可)。
故答案为: (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可) 。
【分析】化合物 A 在三甲基氢氧化锡作用下,酯基水解为羧基得到中间体 B;B 与甲酰胺在三氯氧磷作用下发生环合反应,构建喹唑啉环结构得到 C;C 经三氯氧磷、甲苯处理后,与对苯二胺在三乙胺存在下发生亲核取代反应,生成中间体 E;结合E的结构简式和D的分子式可知,D的结构简式为:;E 最后与异丁酰氯()在四氢呋喃中发生酰胺化反应,E中氨基上的氢和中氯结合从而发生取代反应得到目标产物 F;以此解题。
(1)根据A的结构简式可知,A中苯环上的碳和双键碳为sp2杂化,饱和碳为sp3杂化;
(2)结合E的结构简式和D的分子式可知,D的结构简式为:;
(3)E→F为E中氨基上的氢和中氯结合从而发生取代反应;
(4)碱性条件下水解后的产物均能发生银镜反应说明其中含有醛基,产物之一中有4种不同化学环境的氢原子,其个数之比为,则符合要求的题为:或;
(5)结合题中E→F可知,可由生成,结合信息①可知,由生成,结合B→C可知,由和生成,由生成,可由生成,故答案为: (ⅰ:1,3-丙二醇用催化剂直接到丙二酸也可;ⅱ.流程中,表示为、也可)。
16.【答案】(1);高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的熔化,有利于锌元素浸出(或低于112℃时,会在水中以固体析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出);随着酸浓度增大,硫元素转化为逸出,导致硫的氧化率降低
(2)用蒸馏水洗涤浸取渣,至取最后一次洗涤滤液滴加溶液无白色沉淀生成。将浸取渣加入足量饱和溴水中,充分反应。取反应后的溶液滴加溶液,如果无白色沉淀生成,则无ZnS等难溶硫化物残留
(3)b;排出空气,防止硫单质被氧化;分解为相对分子质量更小的分子,沸点降低
【知识点】探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①步骤Ⅱ反应物为H2S和Fe3+,生成物为Fe2+、H+、S8,离子方程式为:;
②在低于112℃时在水溶液中呈固态,高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是:高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的熔化,有利于锌元素浸出(或低于112℃时,会在水中以固体析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出);
③初始酸浓度大于1.6mo/L时,随着酸浓度增大,硫元素转化为逸出,导致硫的氧化率降低;
故答案为: ; 高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的熔化,有利于锌元素浸出(或低于112℃时,会在水中以固体析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出) ; 随着酸浓度增大,硫元素转化为逸出,导致硫的氧化率降低 。
(2)溴水可以将硫化物最终氧化为硫酸根离子,检验是否残留ZnS等难溶硫化物的实验方案是:取少量浸取后过滤所得固体,加适量充分溶解,过滤,加热所得固体至完全挥发,用蒸馏水洗涤浸取渣,至取最后一次洗涤滤液滴加溶液无白色沉淀生成。将浸取渣加入足量饱和溴水中,充分反应。取反应后的溶液滴加溶液,如果无白色沉淀生成,则无ZnS等难溶硫化物残留;
故答案为: 用蒸馏水洗涤浸取渣,至取最后一次洗涤滤液滴加溶液无白色沉淀生成。将浸取渣加入足量饱和溴水中,充分反应。取反应后的溶液滴加溶液,如果无白色沉淀生成,则无ZnS等难溶硫化物残留 。
(3)①N2可以做保护气,防止硫被氧化,N2也可以冷却硫蒸气生成硫固体,故N2的进气口为b;蒸硫前通氮气目的是排出空气,防止硫单质被氧化;
②S8在高于150℃时易分解,沸点约445℃,温度约为280℃,硫单质完全变为蒸气,原因是:分解为相对分子质量更小的分子,沸点降低。
故答案为: b ; 排出空气,防止硫单质被氧化 ;分解为相对分子质量更小的分子,沸点降低 。
【分析】(1)① 被 氧化为 ,配平得:
②高于 时, 熔化,不再覆盖矿粒表面,利于锌浸出;低于此温度时固态 会阻碍浸出。
③酸浓度过高时,更多硫元素以 形式逸出,导致硫的氧化率下降。
(2) 用 溶解单质硫后,蒸馏水洗涤除尽可溶性硫酸盐;再将浸取渣用饱和溴水氧化,若滴加 无白色沉淀,说明无 等难溶硫化物残留。
(3)① 从 b 进,可保护硫不被氧化并冷却硫蒸气;蒸硫前通 是为了排尽空气,防止硫被氧化。
② 时 分解为相对分子质量更小的硫分子,沸点降低,因此可完全变为蒸气。
(1)①步骤Ⅱ反应物为H2S和Fe3+,生成物为Fe2+、H+、S8,离子方程式为:;
②在低于112℃时在水溶液中呈固态,高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是:高于112℃时,覆盖在闪锌矿表面的熔化,有利于锌元素浸出(或低于112℃时,会在水中以固体析出,覆盖在闪锌矿表面,阻碍锌元素浸出);
③初始酸浓度大于1.6mo/L时,随着酸浓度增大,硫元素转化为逸出,导致硫的氧化率降低;
(2)溴水可以将硫化物最终氧化为硫酸根离子,检验是否残留ZnS等难溶硫化物的实验方案是:取少量浸取后过滤所得固体,加适量充分溶解,过滤,加热所得固体至完全挥发,用蒸馏水洗涤浸取渣,至取最后一次洗涤滤液滴加溶液无白色沉淀生成。将浸取渣加入足量饱和溴水中,充分反应。取反应后的溶液滴加溶液,如果无白色沉淀生成,则无ZnS等难溶硫化物残留;
(3)①N2可以做保护气,防止硫被氧化,N2也可以冷却硫蒸气生成硫固体,故N2的进气口为b;蒸硫前通氮气目的是排出空气,防止硫单质被氧化;
②S8在高于150℃时易分解,沸点约445℃,温度约为280℃,硫单质完全变为蒸气,原因是:分解为相对分子质量更小的分子,沸点降低。
17.【答案】(1);乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低)
(2)或(与Pd相连虚线、实线不作要求);B;光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少;;装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;制备实验方案的设计;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①KOH溶液为电解液,阴极上CO发生还原反应生成,电极反应式为;
②根据图示也能转化为乙酸,装置中无需离子交换膜,从装置和物质转化的角度分析,改进后的优点有乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低);
故答案为: ; 乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低) ;
(2)①步骤Ⅵ过程中形成碳碳单键,结合步骤Ⅶ过程中生成乙酸,补全X的结构为或(与Pd相连虚线、实线不作要求);步骤Ⅷ需在加热条件下,加入物质Y实现转化,□为氧空位,Y可能为,故选B;
②ⅰ:当PdO的含量大于时,随着PdO含量的增加,从图中可以看出光催化效率降低,因此乙酸的产量逐渐减少,原因是光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少;
ⅱ:根据图示,若催化剂中不含PdO时,则不会形成碳氧双键,在Pd表面产生,则反应得到的有机产物除了,还有;
③若用代替部分进行实验,随着含量的上升,装置中产生大量的,乙酸可以进一步被氧化生成,所以甲烷的消耗量略有增加,乙酸的产量却不升反降,原因是装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为。
故答案为:或(与Pd相连虚线、实线不作要求) ; B ; 光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少 ; ; 装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为 。
【分析】(1)①阴极反应:碱性条件下,CO得电子被还原为CH3COO-,电极反应式:

②工艺优点:C8H15NO6可转化为乙酸,提升乙酸产量;无需离子交换膜,装置更简单、成本更低。
(2)①步骤Ⅵ补全X结构:含乙酰基()与Pd相连的中间体。
步骤Ⅷ:Y为(选项B),可氧化实现催化循环。
PdO过量影响:PdO含量过高时,光催化效率下降、Pd活性位点减少,导致甲烷转化率和·OH生成量降低,乙酸产量减少。
无PdO时产物:除外,还有。
O2替代影响:过多·OH会将乙酸进一步氧化为,因此甲烷消耗增加但乙酸产量不升反降。
(1)①KOH溶液为电解液,阴极上CO发生还原反应生成,电极反应式为;
②根据图示也能转化为乙酸,装置中无需离子交换膜,从装置和物质转化的角度分析,改进后的优点有乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低);
(2)①步骤Ⅵ过程中形成碳碳单键,结合步骤Ⅶ过程中生成乙酸,补全X的结构为或(与Pd相连虚线、实线不作要求);步骤Ⅷ需在加热条件下,加入物质Y实现转化,□为氧空位,Y可能为,故选B;
②ⅰ:当PdO的含量大于时,随着PdO含量的增加,从图中可以看出光催化效率降低,因此乙酸的产量逐渐减少,原因是光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少;
ⅱ:根据图示,若催化剂中不含PdO时,则不会形成碳氧双键,在Pd表面产生,则反应得到的有机产物除了,还有;
③若用代替部分进行实验,随着含量的上升,装置中产生大量的,乙酸可以进一步被氧化生成,所以甲烷的消耗量略有增加,乙酸的产量却不升反降,原因是装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为。
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