2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點突破40 化工生產(chǎn)過程中的基本問題(含解析).doc
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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點突破40 化工生產(chǎn)過程中的基本問題(含解析) 1、最近,國際上提出的“綠色化學(xué)”是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的( ) A.對廢水、廢氣、廢渣進行嚴格處理 B.在化學(xué)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì) C.在化工生產(chǎn)中,不使用任何化學(xué)物質(zhì) D.在化工廠種草、種樹,使其成為花園式工廠 【答案】B 【解析】“綠色化學(xué)”是指在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)。 2、你認為減少酸雨的途徑可以采取的措施是( ?。? ①少用煤作燃料?、诎压S煙囪造高?、廴剂厦摿颉、茉谝阉峄耐寥乐屑邮摇、蓍_發(fā)新能源 A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤ 【答案】C 【解析】煤中含有硫,使用時可進行脫硫處理,最好減少煤的使用;煙囪加高只能減少煙塵的排放,不能減少SO2,在酸化的土壤中加石灰會使土壤堿性增強,不利于植物生長。 3、下列工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到反應(yīng)熱再利用的是( ?。? A.接觸法制硫酸 B.聯(lián)合法制純堿 C.鐵礦石煉鐵 D.石油的裂化和裂解 【答案】A 【解析】A、接觸法制硫酸分三步,4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2; SO2+O2═SO3 SO3+H2O═H2SO4,每一步都要發(fā)熱,所以為了節(jié)約能源,可以將接觸法制硫酸放出的熱量進行再利用,故A正確; B、聯(lián)合法制純堿分二步,主要是先向飽和氯化鈉溶液中通氨氣、二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體,過濾得碳酸氫鈉在加熱分解生成純堿,主要是需要吸熱,所以不涉及到反應(yīng)熱再利用,故B錯誤; C、在煉鐵過程中,焦炭先跟熱空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),生成二氧化碳,二氧化碳再與熾熱的焦炭反應(yīng),生成一氧化碳,一氧化碳在還原氧化鐵,主要是需要吸熱,所以不涉及到反應(yīng)熱再利用,故C錯誤; D、石油的裂化裂解是在高溫下使含碳個數(shù)多的烴分解的過程,需要吸熱,所以不涉及到反應(yīng)熱再利用,故D錯誤. 故選:A. 4、在0.1 mol/L的NaHSO3溶液中有如下關(guān)系:c(Na+)>c(HSO3-) >c(SO32-) >c(H2SO3),向NaHSO3溶液中慢慢地加入少量的NaOH溶液,發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 A.SO32-+H2O HSO3-十OH— B.HSO3-十H2O H2SO3十OH- C.HSO3-十OH—SO32—十H2O D.H2SO3+OH-HSO3-十H2O 【答案】C 5、將磁性氧化鐵放入稀HNO3中可發(fā)生如下反應(yīng):3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)x+NO↑+14H2O,下列判斷合理的是( ?。? A.Fe(NO3)x中的x為2 B.稀HNO3在反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性 C.磁性氧化鐵中的所有鐵元素全部被氧化 D.反應(yīng)中每還原0.3mol氧化劑,就有0.9mol電子轉(zhuǎn)移 【答案】D 【解析】A、根據(jù)氮元素守恒,則9x+1=28,解得x=3,故A錯誤; B、反應(yīng)中生成硝酸鹽Fe(NO3)3和N0,所以硝酸在反應(yīng)中起氧化劑與酸的作用,故B錯誤; C、反應(yīng)中生成硝酸鹽Fe(NO3)3,磁性氧化鐵中的鐵元素化合價為+2、+3價,只有部分鐵元素被氧化,故C錯誤; D、反應(yīng)中只有氮元素被還原,氮元素化合價由+5價降低為+2,還原產(chǎn)物為NO,所以生成0.3molNO轉(zhuǎn)移電子為0.3mol(5﹣2)=0.9mol,故D正確. 故選D. 6、下列反應(yīng)屬于置換反應(yīng)的是( ) A.NH4Cl=NH3↑+HCl↑ B.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ C.CaO+CO2=CaCO3 D.NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 【答案】B 7、下列有關(guān)化學(xué)實驗操作中“先”與 “后”的說法不正確的是:( ) A.高錳酸鉀加熱制備氧氣,用排水法收集滿氧氣后,先移出導(dǎo)管,后撤離酒精燈 B.給試管加熱時,先給試管來回均勻加熱,后固定局部加熱 C.點燃可燃性氣體(如H2,CO,CH4)時,先檢驗氣體純度,后點燃 D.在測定溶液的pH時,先用蒸餾水濕潤,后用玻璃棒蘸取溶液點在試紙中部,再與比色卡比較。 【答案】D 【解析】 8、下列各組中兩種氣體所含的原子數(shù)一定相等的是( ) A.質(zhì)量相等?密度不等的N2和CO B.溫度相同?體積相同的O2和N2 C.體積相等?密度相等的CO和C2H4 D.壓強相同?體積相同的N2和O2 【答案】A 【解析】A項,氮氣和一氧化碳的摩爾質(zhì)量相等,質(zhì)量相等時物質(zhì)的量相等,故原子數(shù)一定相等;B項,壓強不一定相等,則兩氣體的物質(zhì)的量不一定相等;C項,體積和密度相等,則兩氣體的質(zhì)量相等,由于摩爾質(zhì)量相等,則兩者的物質(zhì)的量相等,則原子數(shù)之比為1:3;D項,溫度不一定相同,則原子數(shù)不一定相等? 9、醋酸鉀是效果較好的融雪劑.下列關(guān)于1molCH3COOK的敘述正確的是( ?。? A.1molCH3COOK含有1mol鉀元素 B.CH3COOK的摩爾質(zhì)量為98g C.1molCH3COOK含有2mol氧 D.1molCH3COOK含有36.021023個H 【答案】D 【解析】A、必須指明是鉀離子,如1molCH3COOK含有1mol鉀離子,故A錯誤; B、摩爾質(zhì)量的單位是g/mol,醋酸鉀的摩爾質(zhì)量為98g/mol,故B錯誤; C、使用物質(zhì)的量描述微粒,必須指明具體粒子名稱,如1molCH3COOK含有2molO,故C錯誤; D、1molCH3COOK中含有3molH,含有36.021023個H,故D正確; 故選:D. 10、有A、B、C、D、E、F六種溶液,它們分別是氨水、硫酸鎂、碳酸氫鈉、碳酸鈉、稀硝酸、氯化鋇溶液中的某一種。各取少量,將其兩兩混合,現(xiàn)象如圖所示。其中“↓”表示難溶物,“↑”表示氣體,“—”表示無明顯現(xiàn)象,空格表示實驗未做,試推斷其中F是( ) A.碳酸鈉溶液 B.氯化鋇溶液 C.硫酸鎂溶液 D.碳酸氫鈉溶液 【答案】D 【解析】解題時一般先找現(xiàn)象較全面的一種如D或A(分別做了三次實驗)。依次假設(shè)D為六種溶液中的某一種,如假設(shè)D是氨水或是硫酸鎂等,分析它與其他五種溶液分別混合時的現(xiàn)象,若能出現(xiàn)三次沉淀,則假設(shè)成立,通過這種方法可確定D是硫酸鎂。依照上述方式同理可推出A是碳酸鈉,結(jié)合選項可推出F是碳酸氫鈉 11、如圖所示,集氣瓶內(nèi)充滿某混合氣體,置于光亮處,將滴管內(nèi)的水擠入集氣瓶后,燒杯中的水會進入集氣瓶,集氣瓶內(nèi)的氣體是( ) ①H2、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2 A.①②③ B.②④ C.③④ D.②③ 【答案】D 【解析】在光照條件下,CH4與Cl2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)物中有HCl生成,因HCl易溶于水,使集氣瓶中壓強減小,水會倒吸其中,②正確;當?shù)稳胨畷r,反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3也會使集氣瓶內(nèi)壓強減小,發(fā)生水倒吸入集氣瓶中的現(xiàn)象,③正確;①中H2、O2均不溶于水,①錯誤;④中N2、H2也不溶于水,光照時也不發(fā)生反應(yīng),④錯誤,故D正確。 12、某實驗室僅有如下儀器或用具:燒杯、鐵架臺、鐵圈、三腳架、漏斗、分液漏斗、石棉網(wǎng)、酒精燈、玻璃棒、量筒、蒸發(fā)皿、圓底燒瓶、火柴。從缺乏儀器的角度來看,不能進行的實驗操作是( ) A.蒸發(fā) B.萃取 C.液體過濾 D.固體溶解 【答案】C 【解析】對照每項操作,檢查是否缺乏某些或某件必用的儀器。如蒸發(fā)所需的儀器有:蒸發(fā)皿、酒精燈、火柴、玻璃棒、鐵架臺、鐵圈或三角架,所給儀器充分;萃取另需的儀器只有分液漏斗;固體溶解前述儀器已經(jīng)足夠;只有液體過濾尚缺少濾紙而無法進行。 13、標準狀況下,下列物質(zhì)占體積最大的是( ) A.98 g H2SO4 B.6.021023個CO2 C.44.8 L HCl D.6 g H2 【答案】D 【解析】標準狀況下,A中H2SO4為液態(tài),體積較小;B中n(CO2)=1 mol,體積為22.4 L;D中n(H2)=3 mol,體積為322.4 L。 14、下列說法不正確的是( ?。? A.用傾析法分離時,將燒杯中的上層清液用玻璃棒引流到另一容器內(nèi),即可使沉淀與清液分離 B.做“鈉與水的反應(yīng)”實驗時,切取綠豆大小的金屬鈉,用濾紙吸干其表面的煤油,放入燒杯中,滴入兩滴酚酞溶液,再加入少量水,然后觀察并記錄實驗現(xiàn)象 C.用移液管取液后,將移液管垂直放入稍傾斜的容器中,并使管尖與容器內(nèi)壁接觸,松開食指使溶液全部流出,數(shù)秒后,取出移液管 D.一旦金屬汞灑落,必須盡可能收集起來,放在水中保存以防揮發(fā);并將硫磺粉撒在灑落的地方,使金屬汞轉(zhuǎn)變成不揮發(fā)的硫化汞 【答案】B 【解析】A、當沉淀的顆粒較大,靜止后容易沉降至容器底部,常用傾析法分離,分離時,將燒杯靜置,將燒杯中的上層清液用玻璃棒引流到另一容器內(nèi),即可使沉淀與清液分離,故A正確; B、做“鈉與水的反應(yīng)”實驗時,應(yīng)向一只盛有水的小燒杯中滴加幾滴酚酞試液,然后切取綠豆大小的金屬鈉,用濾紙吸干其表面的煤油的金屬鈉投入小燒杯中,觀察并記錄實驗現(xiàn)象,故B錯誤; C、移液管取液后,將移液管移入準備接受溶液的容器中,使其出口尖端接觸器壁,使容器微傾斜,而使移液管直立,然后放松右手食指,使溶液自由地順壁流下,待溶液停止流出后,一般等待15秒鐘拿出,故C正確; D、汞蒸氣有很大的毒性有毒,汞灑落地面,用濕潤的小棉棒或膠帶紙將灑落在地面上的水銀輕輕粘起來,放在水中保存以防揮發(fā),對掉在地上不能完全收集起來的水銀,可撒硫磺粉,以降低水銀毒性,因為硫磺粉與水銀結(jié)合可形成難以揮發(fā)的硫化汞化合物,防止汞揮發(fā)到空氣中危害人體健康,故D正確. 故選B. 15、下列有關(guān)實驗操作正確的是( ) 【答案】B 試題分析:A、氫氧化鈉也吸收氯氣,應(yīng)該用飽和食鹽水,A不正確;B、實驗室制備氨氣利用熟石灰與氯化銨混合加熱,采用向上排空氣法收集,B正確;C、酒精與水互溶,不能用作萃取碘水中的碘,可以用四氯化碳或苯,C不正確;D、托盤天平稱量氫氧化鈉固體是應(yīng)該用小燒杯,且是左物右碼,D不正確,答案選B。 考點:考查化學(xué)實驗基本操作的正誤判斷 16、在實驗室里將粗鹽制成精鹽,主要操作步驟之一是蒸發(fā),在加熱蒸發(fā)溶劑的過程中,還要進行的操作是(作具體、完整的說明)________,這樣做的主要目的是________;熄滅酒精燈停止加熱的依據(jù)是(填寫以下選項代號)________。 A.蒸發(fā)皿中恰好無水 B.蒸發(fā)皿中剛剛產(chǎn)生白色固體 C.蒸發(fā)皿中產(chǎn)生了較多的固體 每次取20g海水,嚴格按照過濾、蒸發(fā)、冷卻、稱量、計算的實驗步驟規(guī)范操作,連續(xù)實驗三次,平均得固態(tài)鹽ag。該海水中含氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)(填“>”“=”或“<”)________5a%。 【答案】用玻璃棒不斷攪拌液體;防止液滴飛濺;C;< 【解析】本題主要考查蒸發(fā)的基本操作及有關(guān)簡單計算。給液體加熱時,若使局部過熱,會發(fā)生暴沸甚至液滴飛濺現(xiàn)象,對液體不斷攪拌,能避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。氯化鈉的溶解度受溫度的影響變化不大,通過蒸發(fā)使氯化鈉從溶液中析出,待出現(xiàn)較多固體(實際上是大部分的水已蒸發(fā))時停止加熱,利用有關(guān)儀器的余熱使溶液蒸干。海水中還含有少量的CaCl2、MgCl2等易溶性的物質(zhì),在蒸發(fā)時,它們也與NaCl一同結(jié)晶析出,成為NaCl中的雜質(zhì)。 17、把濾紙用淀粉和碘化鉀的溶液浸泡,晾干后就是實驗室常用的淀粉碘化鉀試紙,這種試紙潤濕后遇到氯氣會發(fā)生什么變化?為什么? 【答案】試紙會變藍色,因為Cl2能將KI中的I-氧化為I2,I2使淀粉變藍色 18、晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)的一種重要材料,可用作制芯片和太陽能電池等。下列流程圖是工業(yè)上制取純硅的一種方法: 請回答下列問題:(各元素用相應(yīng)的元素符號表示) (1)在上述生產(chǎn)過程中,屬于置換反應(yīng)的有________(填反應(yīng)的代號“Ⅰ~Ⅳ”)。 (2)A、B、C三種氣體,在上述生產(chǎn)過程中可循環(huán)利用的是________;在“節(jié)能減排”中作為減排目標的一種氣體是________。 (3)化合物甲的用途很廣,有些已應(yīng)用于高、精、尖科技領(lǐng)域。通??勺鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)上的黏合劑,可作肥皂的填料,是天然水的軟化劑。將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1 373~1 623 K反應(yīng)生成化合物甲,其化學(xué)方程式為______________________________。 (4)利用反應(yīng)Ⅲ能制得純硅的原因是_____________________________。 (5)已知反應(yīng)Ⅳ中產(chǎn)物的總能量比反應(yīng)物的總能量低,則在密閉容器內(nèi)反應(yīng)Ⅳ建立平衡,改變下列的一個條件,氣體B的物質(zhì)的量增大的是________。 a.縮小容器的容積 b.降低反應(yīng)體系的溫度 c.加入少量NaOH固體(生成物在此溫度下不分解) d.加入少量催化性能更好的催化劑 (6)金屬鎳(Ni)與氣體A能形成常溫下為液態(tài)的Ni(A)4、利用Ni(A)4的生成與分解可以制得純度很高的納米鎳,寫出Ni(A)4在423 K分解的化學(xué)方程式 _______________________________________________________________。 【答案】(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ (2)CO、HCl、H2 CO2 (3)SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ (4)反應(yīng)體系中只有Si是固體,其他物質(zhì)在1 357 K下均為氣體且在Si中不溶解 (5)b (6)Ni(CO)4 Ni+4CO↑ 【解析】根據(jù)工業(yè)上粗硅的制備和提純原理,結(jié)合題目給出的流程圖,可以寫出各步的反應(yīng)方程式: 反應(yīng)Ⅰ:SiO2+2C Si(粗硅)+2CO↑ 反應(yīng)Ⅱ:Si(粗硅)+3HCl SiHCl3+H2 反應(yīng)Ⅲ:SiHCl3+H2 Si(純硅)+3HCl 反應(yīng)Ⅳ:CO+H2O CO2+H2; (1)從上述反應(yīng)的形式看,屬于置換反應(yīng)的有反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。 (2)氣體A為CO,氣體B為CO2,氣體C為HCl,根據(jù)上述反應(yīng)的化學(xué)方程式和流程圖可以得出循環(huán)使用的氣體是HCl、CO和H2;CO2氣體能夠引起溫室效應(yīng),因此是減排的氣體之一。 (3)根據(jù)化合物甲的用途可以初步判斷其為Na2SiO3,結(jié)合其制備是用石英砂和純堿在高溫下反應(yīng),進一步確定化合物甲為Na2SiO3。制備的方程式為SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。 (4)反應(yīng)Ⅲ為SiHCl3+H2Si(純硅)+3HCl,而SiHCl3的沸點只有31.5 ℃,其在1 357 K時為氣體。在此反應(yīng)體系中只有Si為固體,其余的三種物質(zhì)均為氣體,使得此反應(yīng)得以發(fā)生。 (5)產(chǎn)物的總能量比反應(yīng)物的總能量低說明此反應(yīng)為放熱反應(yīng),a項由于此反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變,因此縮小容器體積,對此平衡無影響;b項降低反應(yīng)體系的溫度,將使化學(xué)平衡正向移動,從而使CO2的量增加;c項加入少量的NaOH固體,雖然由于NaOH與CO2反應(yīng)使化學(xué)平衡向右移動。但是CO2的量在減少;d項使用催化劑不能影響化學(xué)平衡。 19、以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料,原料的綜合利用率較高。其主要流程如下: (1)反應(yīng)Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入_______________(填字母),以除去溶液中的Fe3+。 A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D.H2 (2)反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35 ℃,其目的是______________________________。 (3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑,其目的是_______________。 (4)反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_______________。 【答案】(1)B (2)防止NH4HCO3分解(或減少Fe2+的水解) (3)降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4析出 (4) -2e-==== 【解析】(1)除去Fe3+時注意不能引入新的雜質(zhì); (2)溫度高,NH4HCO3易分解,F(xiàn)e2+易水解; (3)操作Ⅲ要得到K2SO4固體,由此可知是為了降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4的析出。 (4)電解時陽極發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)物為(NH4)2S2O3,所以陽極電極反應(yīng)為-2e-====。 20、為測定一種復(fù)合型氧化物的磁性粉末材料的組成,稱取12.52g該樣品,將其全部溶解于過量的稀硝酸后配成100mL溶液。取其一半,加入過量的K2SO4溶液,生成了白色沉淀,經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得4.66g固體。向余下的50mL溶液中加入少許KSCN溶液,顯紅色;加入過量的NaOH溶液時則生成紅褐色沉淀,將沉淀過濾、洗滌、灼燒后得3.20g固體。 (1)計算磁性粉末中氧元素的質(zhì)量分數(shù); (2)確定該材料的化學(xué)式。 【答案】(1)20.45%;(2)BaFe2O4(或BaOFe2O3) 【解析】加入過量的K2SO4溶液,生成了白色沉淀,說明磁性粉末中含有鋇元素,加入少許KSCN溶液,顯紅色,說明磁性粉末中含有鐵元素。 21、氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上.在這種工藝設(shè)計中,相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,其中的電極未標出,所用的離子膜都只允許陽離子通過. ①圖中X、Y分別是________、________(填化學(xué)式),分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)a%與b%的大小________; ②分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應(yīng) 正極:_____________________________________________________________; 負極:_____________________________________________________________; ③這樣設(shè)計的主要節(jié)(電)能之處在于(寫出2處) ____________________、____________________. 【答案】①Cl2 H2 a%小于b% ②O2+4e-+2H2O===4OH- H2-2e-+2OH-===2H2O ③燃料電池可以補充電解池消耗的電能;提高產(chǎn)出堿液的濃度;降低能耗(其他合理答案也給分) 【解析】本題突破口在于B燃料電池這邊,通空氣一邊為正極(還原反應(yīng)),那么左邊必然通H2,這樣Y即為H2;再轉(zhuǎn)到左邊依據(jù)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式可知唯一未知的就是X,必然為Cl2了;A中的NaOH進入燃料電池正極再出來,依據(jù)O2+4e-+2H2O===4OH-可知NaOH濃度增大. 22、Ⅰ、當0.2mol烴A在足量氧氣中完全燃燒時生成CO2和H2O各1.2mol,催化加氫后生成2,2﹣二甲基丁烷,則A的結(jié)構(gòu)簡式為 . Ⅱ、某烴1mol與2molHCl完全加成,生成的氯代烷最多還可以與4molCl2反應(yīng),則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為 . Ⅲ、某芳香烴A是有機合成中非常重要的原料,通過質(zhì)譜法測得其最大質(zhì)荷比為118;其核磁共振氫譜中有5個峰,峰面積之比為1:2:2:2:3;其苯環(huán)上只有一個取代基.以下是以A為原料合成高分子化合物F、I的路線圖,試回答下列問題: (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為 (2)E中的官能團名稱是 (3)G的結(jié)構(gòu)簡式為 (4)反應(yīng)②、④的反應(yīng)類型分別是 (5)反應(yīng)⑥、⑦生成的高分子化合物的反應(yīng)原理是否相同? (填“是”或“否”) (6)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:反應(yīng)③ ; 反應(yīng)⑦ ; (7)符合以下條件的C的同分異構(gòu)體有 種(不考慮立體異構(gòu)) a、苯環(huán)上有兩個取代基 b、苯環(huán)上的一氯代物有兩種 c、加入三氯化鐵溶液顯色 d、向1mol該物質(zhì)中加入足量的金屬鈉可產(chǎn)生1mol氫氣. 【答案】Ⅰ.(CH3)3C﹣CH=CH2; Ⅱ、CH≡CH; Ⅲ、(1); (2)羥基、羧基; (3); (4)取代反應(yīng)、消去反應(yīng); (5)否; (6);n+(n﹣1)H2O; (7)5. 【解析】Ⅰ.n(烴):n(C):n(H)=n(烴):n(CO2):2n(H2O)=0.2mol:1.2mol:1.2mol2=1:6:12,即1個分子中含有6個C原子、12個H原子,故該烴的分子式為C6H12,在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應(yīng),生成2.2﹣二甲基丁烷,則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為:(CH3)3C﹣CH=CH2, 故答案為:(CH3)3C﹣CH=CH2; Ⅱ、烴1mol與2mol HCl完全加成,則該烴分子有2個雙鍵或1個三鍵,1mol氯代烷能和4mol氯氣發(fā)生完全取代反應(yīng),則氯代烷分子中有4個H原子,氯代烷分子中有2個H原子是烴與氯化氫加成引入的,所以原烴分子中有2個H原子,故該烴為CH≡CH, 故答案為:CH≡CH; Ⅲ、通過質(zhì)譜法測得芳香烴A的相對分子質(zhì)量為118,其苯環(huán)上只有一個取代基,則A物質(zhì)只能為:,因此物質(zhì)A與溴的四氯化碳溶液可發(fā)生加成反應(yīng)得到鹵代物B,鹵代物在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成物質(zhì)C:,醇在銅做催化劑,與氧氣反應(yīng)生成對應(yīng)的醛即物質(zhì)D:;醛與氫氧化銅做氧化劑的條件下,被氧化生成對應(yīng)的酸,即物質(zhì)E:,而E物質(zhì)在濃硫酸條件下,可脫去羥基,生成物質(zhì):G 2﹣苯基丙烯酸,物質(zhì)G在濃硫酸的條件下,能與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成物質(zhì):H 2﹣苯基丙烯酸甲酯;物質(zhì)H可發(fā)生加聚反應(yīng)生成物質(zhì)I:,化合物E即含羧基由含羥基,發(fā)生縮聚反應(yīng)生成F, (1)根據(jù)以上分析可知,A的結(jié)構(gòu)簡式為:,故答案為:; (2)根據(jù)以上分析可知,E的結(jié)構(gòu)簡式為,該有機物分子中含有的官能團為羥基、羧基, 故答案為:羥基、羧基; (3)根據(jù)分析可知,G的結(jié)構(gòu)簡式為:,故答案為:; (4)根據(jù)分析可知,反應(yīng)②為鹵代物在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成物質(zhì)C;反應(yīng)④為E物質(zhì)在濃硫酸條件下,脫去羥基發(fā)生消去反應(yīng)生成物質(zhì)G,故答案為:取代反應(yīng)、消去反應(yīng); (5)根據(jù)以上分析,反應(yīng)⑥H因為含有碳碳雙鍵所以為加聚生成高分子I,⑦為化合物E因為含羧基由含羥基,所以發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高分子F,所以生成的高分子化合物的反應(yīng)原理是不相同,故答案為:否; (6)反應(yīng)③為催化氧化生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:, 反應(yīng)⑦為在一定條件下轉(zhuǎn)化成高分子F,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:n+(n﹣1)H2O;故答案為:;n+(n﹣1)H2O; (7)C為的同分異構(gòu)體a、苯環(huán)上有兩個取代基;b、苯環(huán)上的一氯代物有兩種,則為對位結(jié)構(gòu);c、加入三氯化鐵溶液顯色,說明其中一個取代基為酚羥基;d、向1mol該物質(zhì)中加入足量的金屬鈉可產(chǎn)生1mol氫氣,說明另一個還含有一個羥基,則符合條件的取代基可能為﹣OH和﹣CH2CH2CH2OH,或者﹣OH和﹣CH2CHOHCH3,或者﹣OH和﹣CHOHCH2CH3,或者﹣OH和﹣CH(CH3)CH2OH,或者﹣OH和﹣COH(CH3)2,共5種,故答案為:5. 23、有機物A(肉桂酸甲酯)是常用于調(diào)制具有草莓、葡萄、櫻桃、香子蘭等香味的食用香精,它的分子式為C10H10O2,且分子中只含有1個苯環(huán),苯環(huán)上只有一個取代基.它的核磁共振氫譜圖上有6個峰,峰面積之比為1:2:2:1:1:3.它的紅外光譜如下圖: 用A為原料合成高分子化合物H的路線如下 A B CD EFG H(高分子) 已知:RCOOCHH3RCH2OH RCH2COOHRCHBrCOOH 回答下列問題: (1)A的結(jié)構(gòu)簡式是 . (2)B與Br2的CCl4溶液反應(yīng)后的生成物中手性碳原子的數(shù)目為 . (3)請寫出B生成C的化學(xué)方程式 . (4)請寫出同時滿足下列條件下C的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式: . ①分子中不含羰基和羥基;②是苯的對位二元取代物;③除苯環(huán)外,不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu). (5)請寫出G生成H的化學(xué)方程式 . (6)溴苯與丙烯酸甲酯在氯化鈀催化下可直接合成A,為了促進反應(yīng)的進行,通??杉尤胍环N顯 (填字母)的物質(zhì). A.弱酸性 B.弱堿性 C.強酸性 D.強堿性. 【答案】(1); (2)2; (3); (4)、; (5); (6)B. 【解析】有機物A的分子式為C10H10O2,其不飽和度為=6,由于A分子中只含有1個苯環(huán),苯環(huán)上只有一個取代基,由紅外光譜可知還含有1個碳碳雙鍵,它的核磁共振氫譜圖上有6個峰,峰面積之比為1:2:2:1:1:3,結(jié)合它的紅外光譜圖,可知A的結(jié)構(gòu)簡式為:,A發(fā)生信息中反應(yīng)生成B為,B發(fā)生催化氧化生成C為,C與銀氨溶液發(fā)生氧化反應(yīng)生成D為,D與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E為,E在Br2/PBr3作用下得到F為,F(xiàn)發(fā)生水解反應(yīng)并酸化得到G為,G發(fā)生縮聚反應(yīng)得到H為, (1)由上述分析可知,A的結(jié)構(gòu)簡式是,故答案為:; (2)B為,與Br2的CCl4溶液反應(yīng)后的生成物為,溴原子連接的碳原子均連接4個不同的原子或原子團,均為為手性碳原子,故生成物中手性碳原子的數(shù)目為 2,故答案為:2; (3)B生成C的化學(xué)方程式為: , 故答案為:; (4)同時滿足下列條件下C()的所有同分異構(gòu)體:①分子中不含羰基和羥基;②是苯的對位二元取代物;③除苯環(huán)外,不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),含有碳碳三鍵與醚鍵,符合條件的結(jié)構(gòu)簡式為:、, 故答案為:、; (5)G生成H的化學(xué)方程式為 , 故答案為:; (6)溴苯與丙烯酸甲酯在氯化鈀催化下可直接合成A,同時還生成HBr,為了促進反應(yīng)的進行,應(yīng)加入弱堿性物質(zhì)中和HBr,有利于A的生成,而強堿可能導(dǎo)致酯發(fā)生水解反應(yīng),故答案為:B. 24、硫酸的工業(yè)制備是一個重要的化工生產(chǎn)過程,但在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量污染,需要在生產(chǎn)工藝中考慮到綠色工藝。 I尾氣的吸收和綜合利用。 以工業(yè)制硫酸的尾氣、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氯銨和KCI為原料可以合成硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)。合成路線如下: (1)反應(yīng)III中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 。 (2)反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為 。 (3)反應(yīng)V在25℃、40%的乙二醇溶液中進行,該反應(yīng)能順利進行的原因為 。 Ⅱ催化劑的回收利用。 SO2的催化氧化所使用的催化劑為V2O5,實際生產(chǎn)中,催化劑在使用一段時間后,會含有V2O5、VOSO4和SiO2等,其中VOSO4。能溶于水?;厥誚2O5,的主要流程如下: (4)若反萃取使用的硫酸用量過大,進一步處理時會增加____ 的用量。 (5)浸取還原過程的產(chǎn)物之一是VOSO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 氧化過程的化學(xué)方程式為KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O;若兩步所用試劑Na2SO3與KC1O3的物質(zhì)的量之比為12:7,則該催化劑中V2O5、VOSO4的物質(zhì)的量之比為 。 【答案】(1)1︰4 (2)NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4 (3)K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小 (4)NH3?H2O (5)Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O , 2︰3。 【解析】 (1)反應(yīng)III的化學(xué)方程式為:CaSO4+4C高溫 = CaS+4CO↑.在該反應(yīng)中CaSO4作氧化劑,C作還原劑,它們的物質(zhì)的量的比為1︰4 。(2)由框圖中的信息可知反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4。(3)反應(yīng)V在25℃、40%的乙二醇溶液中進行,該反應(yīng)能順利進行的原因為K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小。(4)若反萃取使用的硫酸用量過大,為中和硫酸消耗的氨水就會增多。所以進一步處理時會增加NH3?H2O的用量。(5)浸取還原過程的產(chǎn)物之一是VOSO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O。氧化過程的化學(xué)方程式為KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O;若兩步所用試劑Na2SO3與KC1O3的物質(zhì)的量之比為12:7,則該催化劑中V2O5、VOSO4的物質(zhì)的量之比為12:(76-122)=2:3. 25、氯堿工業(yè)中用離子交換膜法電解制堿的主要生產(chǎn)流程示意圖如下: 依據(jù)上圖完成下列填空: (1)與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________;與電源負極相連的電極附近,溶液的pH__________(選填“不變”“升高”“降低”)。 (2)工業(yè)食鹽含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),精制過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ______________________ 。 (3)如果粗鹽中SO42-含量較高,必須添加鋇試劑除去SO42-,該鋇試劑可以是 _____(選填a、b、c)。a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2 (4)為有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入試劑的合理順序為___________(選填a、b、c)。 a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加鋇試劑 b.先加NaOH;后加鋇試劑,再加Na2CO3 c.先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3 (5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異,通過________、冷卻、_______________(填寫操作名稱)除去NaCl。 (6)由圖示可知用離子交換膜法電解制堿工藝中___________產(chǎn)品可循環(huán)使用。 (7)已知NaCl在60℃的溶解度為37.1 g,現(xiàn)電解60℃精制飽和食鹽水1 371 g 經(jīng)分析,電解后溶液密度為1.37 gcm-3,其中含有20gNaCl,則電解后NaOH的物質(zhì)的量濃度為__________mo1L-1。 【答案】(1)2Cl—2e=Cl2↑ 升高 (2)Ca2++CO32-=CaCO3 ↓;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ ;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ (3)a、c (4)b 、c (5)蒸發(fā) 過濾 (6)NaCl (或淡鹽水) (7)7.14 【解析】(1)在電解飽和NaCl溶液時,電解池陰極附近溶液的pH為什么會升高?這是因為當電解時Na+、H+趨向陰極,而H+放電能力比Na+強,故H+在陰極放電:2H++2e=H2↑,而H+在陰極不斷放電打破了水的電離平衡,使陰極附近溶液中c(OH-)>c(H+),故電解一段時間后陰極因生成NaOH而使溶液的pH升高。 (2)(3)(4)三步主要考查粗鹽的提純方法。如果要除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),應(yīng)該先后加入過量的Na2CO3溶液、NaOH溶液,生成沉淀后過濾:Ca2++CO32-=CaCO3 ↓;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ ;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。選擇除雜試劑時,要考慮不能引入其它雜質(zhì)離子(或雜質(zhì)離子在后續(xù)反應(yīng)中較易除去),故不能選擇Ba(NO3)2。為有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入試劑的合理順序是:BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl或NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl,關(guān)鍵是Na2CO3溶液必須保證在BaCl2溶液的后面,稀鹽酸在最后。 (5)步中脫鹽工序中考查了混合物的分離與提純等基本操作方法;(6)步中考查了化工生產(chǎn)中的原料和副產(chǎn)物循環(huán)使用問題,充分聯(lián)系生產(chǎn)實際要求。 (7)步中是有關(guān)電解產(chǎn)物的計算。首先依據(jù)NaCl飽和溶液在60℃的溶解度,計算出1371 g飽和食鹽水中含有NaCl為371 g,電解后剩余20gNaCl,即共電解了351 gNaCl(即6mol)。然后依據(jù)電解方程式,求出電解后溶液的總質(zhì)量為1152 g,除以密度1.37 gcm-3,換算成升,得到0.84L溶液。最后計算出電解后NaOH的物質(zhì)的量濃度為7.14 mo1L-1。 26、LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì)。某工廠用LiF、PCl5為原料,低溫反應(yīng)制備LiPF6,其流程如下: 已知:HCl的沸點是-85.0 ℃,HF的沸點是19.5 ℃。 (1)第①步反應(yīng)中無水HF的作用是 、 。反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是 (用化學(xué)方程式表示)。無水HF有腐蝕性和毒性,工廠安全手冊提示:如果不小心將HF沾到皮膚上,可立即用2%的 溶液沖洗。 (2)該流程需在無水條件下進行,第③步反應(yīng)中PF5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸,寫出PF5水解的化學(xué)方程式: 。 (3)第④步分離采用的方法是 ;第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是 。 (4)LiPF6產(chǎn)品中通常混有少量LiF。取樣品wg。測得Li的物質(zhì)的量為nmol,則該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量為 mol(用含有w、n的代數(shù)式表示)。 【答案】(1)反應(yīng)物 溶劑 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O NaHCO3 (2)PF5+4H2O=H3PO4+5HF (3)過濾 冷凝 (4) (本題部分小題屬于開放試題,合理答案均可) 【解析】(1)根據(jù)題目中的流程可以看出,固體+液體反應(yīng)新物質(zhì)+飽和溶液,所以無水HF的作用是反應(yīng)物和溶劑;玻璃的主要成分中含有二氧化硅,能和HF發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)的方程式為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;HF屬于弱酸,必須用弱堿性溶液來除去(比如2%的NaHCO3溶液); (2)根據(jù)題目中的信息“PF5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸”,則根據(jù)元素組成可知,兩種酸分別是H3PO4和HF,所以反應(yīng)的方程式為PF5+4H2O=H3PO4+5HF; (3)第④步分離的是固體(LiPF4(s))和液體(HF(l)),所以采用過濾的方法;分離尾氣中HF、HCl,可以利用二者沸點的差異(HF分子之間存在氫鍵)進行分離,所以采用冷凝法; (4)根據(jù)守恒可以得到;設(shè)LiPF6為xmol,LiF為ymol;根據(jù)Li守恒,有x+y=n,根據(jù)質(zhì)量守恒有152x+26y=w,解得x=mol。 27、(1)火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫磺可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。某企業(yè)用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸: 請回答下列問題: ①為充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝______(填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是______。 ②為使硫磺充分燃燒,經(jīng)流量計1通入燃燒室的氧氣過量50%。為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2.5倍,則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計1和流量計2的空氣體積比應(yīng)為________。假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分數(shù)為________。(空氣中氧氣的體積分數(shù)按0.2計),該尾氣的處理方法是________。 ③與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比,該工藝的特點是________(可多選)。 A.耗氧量減少 B.二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高 C.產(chǎn)生的廢氣減少 D.不需要使用催化劑 (2)硫酸的用途非常廣泛,可應(yīng)用于下列哪些方面________(可多選)。 A.橡膠的硫化 B.表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成 C.鉛蓄電池的生產(chǎn) D.過磷酸鈣的制備 (3)礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石灰石,可有效減少煤燃燒時SO2的排放,請寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式________。 【答案】(1)①熱交換器 增加SO3與濃硫酸的接觸面,有利于SO3的吸收 ②1.2 0.004 用氨水吸收?、跘、C (2)B、C、D (3)CaCO3CaO+CO2↑、2SO2+2CaO+O22CaSO4(或2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2) 【解析】①本題考查了工業(yè)制取H2SO4的過程,在熟悉設(shè)備及工藝流程基礎(chǔ)上可知接觸室應(yīng)安裝熱交換器,吸收塔為便于充分吸收SO2而填充了許多瓷管。 ②考查了學(xué)生分析及處理數(shù)據(jù)進行計算的能力,可假設(shè)有1 mol硫磺充分燃燒,則據(jù)反應(yīng)S+O2SO2知反應(yīng)耗O2 1 mol,流量計1充入O2為1.5 mol,生成SO2 1 mol,據(jù)反應(yīng)2SO2+O22SO3知理論上1 mol SO2反應(yīng)耗O2 0.5 mol,流量計2充入O2為1.25 mol,則流量計1、2充入氧氣體積比(等于空氣體積比)為6∶5(或1.2∶1);假設(shè)SO2轉(zhuǎn)化率為96%,則尾氣中SO2體積分數(shù)為 100%=0.4%。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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