1、天津南开中学2018届高三10月月考化学试题可能用到的原子量:H:1C:12N:14O:16Na:23Mg:24Al:27S:32Fe:56Cu:64Ba:137卷(共36分)一、选择题(每小题只有一个正确选项)1. 类比推理的方法在化学学习与研究中有广泛的应用,但有时会得出错误的结论。以下几种类比推理结论中正确的是( )A. CO2通入Ba(NO3)2溶液中无沉淀生成,推出SO2通入Ba(NO3)2溶液中无沉淀生成B. Fe3Cl8可以改写为FeCl22FeCl3,推出Fe3I8可以改写为FeI22FeI3C. H2O的沸点高于H2S,推出CH4沸点高于SiH4D. H2SO4为强酸,推出H
2、ClO4为强酸【答案】D【解析】A、二氧化硫具有还原性,能被强氧化剂氧化生成硫酸根离子,所以二氧化硫能被硝酸钡氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,故A错误;B、铁离子的氧化性比碘单质强,所以无FeI3,推出Fe3I8可以改写为3FeI2I2,故B错误;C、含有氢键的物质熔沸点较高,H2O中含有氢键,因此H2O的沸点高于H2S,但CH4中不含氢键,所以SiH4的熔沸点比CH4高,故C错误;D、非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性C1S,所以HC1O4为强酸,故D正确;故选D。点睛:本题考查探究化学规律,涉及氧化还原反应、氢键、最高价氧化物的水化物酸性等知识
3、点,注意规律中的异常现象。本题的易错点为A,注意二氧化碳和二氧化硫的还原性的差别。 2. NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述中正确的是( )A. 标准状况下,80g SO3中含3NA个氧原子B. 含0.01 mol FeCl3的饱和溶液完全水解制成的氢氧化铁胶体中所含胶粒数目等于0.01 NAC. 含有2NA个阴离子的Na2O2,与水反应可以生成标准状况下约44.8 L的气体D. 53 g纯碱晶体中含有的CO32-离子个数等于0.5 NA【答案】A【解析】A、80g SO3的物质的量为=1mol,1mol三氧化硫含有3mol氧原子,故A正确;B. 胶体中的胶体粒子是多个氢氧化铁微粒的聚合体
4、,无法判断含0.01mol Fe3Cl8的饱和溶液完全水解制成的氢氧化铁胶体中所含胶粒数目,故B错误;C. 含有2NA个阴离子的Na2O2的物质的量为2mol,根据2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ,与水反应可以生成标准状况下约22.4L,故C错误;D. 53g纯碱晶体的物质的量为0.5mol,晶体中含有的CO32-离子个数少于0.5NA,故D错误;故选A。3. 某溶液为含有较多的CuSO4和少量的Fe2(SO4)3酸性溶液。若用该溶液制取硫酸铜固体,可供选择的操作有:加适量H2SO4溶液加适量CuO冷却结晶加过量NaOH溶液加强热至有大量白色固体析出过滤。正确的操作步骤及
5、顺序是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】若用该溶液制取硫酸铜固体,Fe3+对于CuSO4来说属于杂质,所以先要除去Fe3+。除去Fe3+的方法通常为:加入能消H+的物质,促进Fe3+水解平衡:Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+右移,使得Fe3+完全水解为氢氧化铁沉淀;可以加入CuO,CuO+2H+=Cu2+H2O,消耗溶液中的H+,使得酸性减弱,促进铁离子沉淀;过滤可得硫酸铜溶液,再蒸发结晶即可得硫酸铜固体;不能加NaOH溶液,否则会引入Na+杂质。故操作顺序为:,选D。点睛:向溶液中加入新物质调pH,促进铁离子等水解,要注意不能引入新杂质,本题中可以选择加入CuO、CuCO
6、3、Cu(OH)2消耗H+,从而达到调pH至弱酸性的目的。4. 对下列化学反应对应的实验现象表述正确的是( )A. 将一定量Na2O投入到Ca(HCO3)2溶液中,有白色沉淀和无色气体产生B. 将NaHCO3溶液和NaAlO2溶液混合后有沉淀和气体产生C. 氯化铁溶液与过量铜粉充分反应后溶液由黄色变成蓝绿色D. 0.01 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液与0.005 molL-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,产生白色沉淀和刺激性气味的气体【答案】C【解析】A、将Na2O投入到Ca(HCO3)2溶液中,Na2O先与水反应生成NaOH,OH-与HCO3-反应生成CO32-和水,而CO32
7、-与Ca2+反应生成CaCO3沉淀,离子方程式为:OH-+ HCO3-+Ca2+= CaCO3+H2O,整个过程中没有气体产生,故A错误;B、将NaHCO3溶液和NaAlO2溶液混合,发生反应:AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3+ CO32-,没有气体产生,故B错误;C、氯化铁溶液与过量铜粉,氯化铁反应完全,反应为:2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,Fe3+溶液为黄色,Cu2+溶液为蓝色,Fe2+溶液为浅绿色,故溶液由黄色变成蓝绿色,故C正确;D、0.01 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液与0.005 molL-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,其中OH-先于Al3+反
8、应产生白色沉淀,且OH-与Al3+浓度相等,故OH-少量,不会与NH4+反应,故D错误。故选C。点睛:本题A、B两个选项涉及到同一个易错点:HCO3-的复分解反应。OH-与HCO3-反应,AlO2-与 HCO3-反应,可分别理解为OH-抢走HCO3-中的H+, AlO2-抢走HCO3-中的H+,产物均为CO32-,而不是CO2。5. 宋代著名法医学家宋慈的洗冤集录中有“银针验毒”的记载,“银针验毒”的原理是:4Ag+2H2S+O2=2X=2H2O。下列说法正确的是( )A. X的化学式为AgSB. 银针验毒时,空气中氧气失去电子C. 反应中Ag和H2S均是还原剂D. 每生成1 mol X,反应
9、转移2 mol e-【答案】D【解析】由质量守恒可知X的化学式为Ag2S;银针验毒时,空气中氧气分子得到电子,化合价从反应前的0价变为反应后的-2价,化合价降低,做氧化剂;在反应中Ag的化合价从单质Ag的0价变为反应后Ag2S中的+1价,失去电子,作还原剂; H2S中的H、S两元素的化合价都没有发生变化,既不是氧化剂也不是还原剂,由方程式:4Ag+2H2S+O2=2X+2H2O可知,4Ag4e2Ag2S,则每生成1mo1Ag2S,反应转移2mo1e-,故D正确。6. X、Y、Z是三种常见元素的单质,甲乙是两种常见的化合物,这些单质和化合物之间存在如图所示的关系,下列说法正确的是( )A. X、
10、Y、Z一定是非金属单质B. 如果X、Y都为金属单质,则Z必为非金属单质C. X、Y、Z中至少有一种是金属单质D. 如果X、Y都为非金属单质,则Z必为金属单质【答案】B【解析】根据X、Y、Z是单质,甲和乙是常见的化合物,X和甲反应会生成Y和乙,反应是置换反应,X可能是氢气或者碳或者活泼金属,X和Z会生成乙,Y和Z会生成甲。A、X、Y、Z不一定是非金属单质,如2Mg+CO2=C+2MgO,故A错误;B、若X、Y都为金属单质,发生置换反应是一定是金属单质很金属化合物的反应,X、Y的化合物一定是非金属化合物,所以则Z必为非金属单质,如2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3;Zn+CuCl2=ZnCl2
11、+Cu;故B正确;C、X、Y、Z可以都是非金属单质,如C+H2O=CO+H2,故C错误;D、如果X、Y都为非金属单质,则Z可以为金属单质,也可以为非金属单质,如Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;Zn+2HCl=ZnCl2+H2故D错误;故选B。点睛:本题考查了物质转化关系和物质性质的应用,主要考查置换反应的特征反应,熟悉常见的置换反应是解题关键。本题想难度较大,可以通过举例法帮助判断。7. 化学知识在生产和生活中有着重要的应用。下列说法中正确的是( )钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等;K、Na合金可作核反应堆的导热剂;明矾常用作消毒剂;Na2O2既可作呼吸面具中O2的来源
12、,又可漂白织物、麦秆、羽毛等;碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂;发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析:金属钠的化学性质强于金属钛,可以将金属钛、钽、铌、锆等从其熔融态的盐中置换出来,所以可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等,故正确;K、Na合金熔点低,可作原子反应堆的导热剂,故正确;明矾不具有氧化性,不能作常用作消毒剂,铝离子水解生成的氢氧化铝具有净水作用,所以明矾可以做净水剂,故错误;Na2O2和二氧化碳反应生成氧气,且又有强氧化性,有漂白性,所以Na2O2既可作呼吸面具中O2的来源,又可漂白织物、麦杆、羽毛等,故正确;碳酸钠
13、碱性较强,所以不能用来治疗胃酸过多,碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂,故错误;碳酸氢钠和酸反应生成二氧化碳,所以发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔,故正确;故选B。考点:考查了钠及其化合物的性质的相关知识。8. 向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,其中结论正确的是( )操作现象结论A滴加BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有SO42-B滴加氯水和CCl4,振荡、静置下层溶液显紫红色原溶液中有I-C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na+、无K+D滴加几滴稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH4+A. A B.
14、B C. C D. D【答案】B【解析】A、滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,不能说明原溶液中有SO42-,因为CO32-、SO32-、Ag+等滴加BaCl2溶液,也生成白色沉淀,故A错误;B、滴加氯水和CCl4,下层溶液显紫红色说明产生了碘单质,氯水为强氧化性溶液,可推断溶液存在强还原性的I-,氯气置换出碘单质,故B正确;C.、用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明原溶液中有Na+,但并不能说明溶液中无K+,因为黄色火焰可以覆盖K+的浅紫色火焰,检验K+需通过蓝色钴玻璃观察火焰,故C错误;D、NH3极易溶于水,若溶液中含有少量的NH4+时,滴加稀NaOH溶液不会放出NH3,检验NH
15、4+的正确操作为:向原溶液中滴加几滴浓NaOH溶液,加热,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝证明存在,NH4+,故D错误。故选B。9. 某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)A. 该消毒液可以向NaOH溶液中通入足量Cl2制备:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OB. 该消毒液加氢碘酸生成HClO,可增强漂白作用:H+ClO-=HClOC. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生Cl2:2H+Cl-+ClO-=Cl2+H2OD. 该消毒液的pH约为12的原因是:ClO-+H2OHC
16、lO+OH-【答案】C【解析】A、该消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,可以向NaOH溶液中通入适量Cl2制备,但Cl2不能过量,否则NaOH会反应完全,故A错误;向该消毒液加氢碘酸,HI为强还原性酸,I-被Cl2氧化,故离子方程式应为:2I-+Cl2=I2+2Cl-,故B错误;C、在酸性条件下ClO-与Cl-发生归中反应生成Cl2,发生反应为:2H+Cl-+ClO-Cl2+H2O,该反应合理,故B错误;D、饱和NaClO溶液的pH约为11,而消毒液的pH约为12,因此溶液的pH主要不是由ClO-的水解造成的,而是因为NaOH过量,故D错误。故选C。10. 下列各组离子能共存
17、,且当溶液中c(H+)=10-1molL-1时,只能观察到有气体产生;而当溶液中c(H+)=10-13molL-1时,只能观察到有白色沉淀生成。则该组离子可能是( )A. Na+、Mg2+、NO3-、HCO3-、SO42- B. Pb2+、Ba2+、K+、Cl-、S2-C. Pb2+、Fe2+、Na+、SO42-、NO3- D. Mg2+、NH4+、SO42-、Cl-、S2O32-【答案】A【解析】当溶液中c(H+)=10-1molL-1时,溶液显强酸性,当溶液中c(H+)=10-13molL-1时,溶液显强碱性。A、溶液显强酸性时,HCO3-与H+反应生成CO2,只有气体产生;溶液显强碱性时
18、,发生反应HCO3-+H+Mg2+=MgCO3+H2O,只有沉淀产生,故A正确;B、 Pb2+与S2-会反应生成PbS沉淀,二者不能大量共存,故B错误;C、Pb2+与SO42-会反应生成PbSO4沉淀,二者不能大量共存,故C错误;D、当溶液呈强酸性时,S2O32-与H+反应:S2O32-+2H+=S+SO2,既有沉淀又有气体产生,故D错误。故选A。11. FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为4:1:4时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为A. 1:6 B. 2:15 C.
19、2:3 D. 16:25【答案】A【解析】令参加反应的FeS为1mol,则溶液中Fe2(SO4)3为mol,Fe(NO3)3为mol,反应中Fe元素、S元素化合价升高,N元素化合价降低,令NO2、N2O4、NO的物质的量分别为4amol、amol、4amol,根据电子转移守恒有:1(3-2)+16-(-2)=4a(5-4)+a(5-4)2+4a(5-2),解得a=0.5,故NO2、N2O4、NO的物质的量分别为2mol、0.5mol、2mol,故起氧化剂作用的HNO3为2mol+0.5mol2+2mol=5mol,起酸的作用的硝酸生成Fe(NO3)3,故起酸的作用的硝酸为mol3=1mol,参
20、加反应的硝酸为5mol+1mol=6mol,故实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为1mol:6mol=1:6,故选A。点睛:利用电子转移守恒与元素守恒计算是关键,注意电子守恒思想在氧化还原反应计算中的运用。根据FeS化学式可知,溶液中铁离子与硫酸根离子的物质的量相等,如果参加反应的FeS为1mol,则溶液中Fe2(SO4)3为mol,Fe(NO3)3为mol,这是解题的基础和关键。12. 向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成沉淀的量随NaOH溶液加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )A. M点对应的溶液中:K+、Fe2+、SO
21、42-、NO3-B. N点对应的溶液中:K+、NH4+、Cl-、CO32-C. S点对应的溶液中:Na+、SO42-、HCO3-、NO3-D. R点对应的溶液中:Na+、SO42-、Cl-、NO3-【答案】D【解析】AM点盐酸有剩余,溶液显酸性,H+、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;BN点HCl与NaOH恰好反应,溶液中含AlCl3,Al3+、CO32-相互促进水解,不能大量共存,故B错误;CS点AlCl3没有完全反应,Al3+、HCO3-相互促进水解,不能大量共存,故C错误;DR点生成偏铝酸钠,溶液显碱性,该组离子之间不反应,可大量共存,故D正确;故选D。13.
22、制备纳米Fe3O4的过程如图所示:下列有关叙述不合理的是( )A. 纳米Fe3O4分散在适当溶剂中,当强光照射时,会产生丁达尔现象B. 反应的反应类型为消去反应C. 反应中,环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D. 反应的化学方程式为:6FeOOH+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2【答案】B【解析】试题分析:A纳米Fe3O4分散在适当溶剂中,就会形成胶体。当强光照射时,会产生丁达尔现象,正确;B反应的反应类型为分解反应,由于没有产生含有双键的物质,因此反应不是消去反应,错误;C反应中,加入环丙胺,就可以使FeCl3变为FeOOH,因此其作用可能是促进氯化铁水解,正确;D根据质量守恒定律可知反应
23、的化学方程式为:6FeOOH+CO= 2Fe3O4+3H2O+CO2,正确。考点:考查纳米Fe3O4的制备过程的反应原理的知识。14. 向含a mol NaClO的溶液通入b mol SO2充分反应(不考虑二氧化硫与水之间的反应以及次氯酸的分解)。下列说法不正确的是( )A. 当0ba/3时:SO2+3ClO-+H2O=SO42-+2HClO+Cl-B. 当a=b时:SO2+ClO-+H2O=2H+Cl-+SO42-C. 当a/3ba时,反应后溶液中H+的物质的量:0n(H+)2b molD. 当0ba时,反应后溶液中ClO-、Cl-、SO42-物质的量之比为:(a-b):b:b【答案】D【解
24、析】根据电子得失守恒可知如果bmolSO2恰好被氧化为硫酸需要bmol次氯酸钠,生成bmol氯化钠,则A. 当0ba/3时次氯酸钠过量,过量的次氯酸钠结合氢离子转化为次氯酸,即SO2+H2O+3ClOSO42+2HClO+Cl,A正确;B. 根据以上分析可知当ba时,反应的离子方程式为SO2+H2O+ClO2H+Cl+SO42,B正确;C. 当a/3b时过量的次氯酸钠结合结合生成的氢离子转化为次氯酸,ba时生成硫酸和氯化钠,氢离子的物质的量是2bmol,因此当a/3ba时,反应后溶液中H+的物质的量: 0n(H+)2bmol,C正确;D. 当0bc,则残余固体是铁和Cu的混合物 若ac,则最终
25、溶液中一定有Fe2+和Cu2+若ac,则最终溶液中一定没有Fe3+ 若ac,则最终溶液中可能有Cu2+若ac,则铜没有完全置换出来,故剩余固体为铜,故错误;溶液中存在阳离子为Fe2+、和Cu2+,故正确;则溶液中一定不存在Fe3+ ,故正确;若ac,则铜全部析出,且还有铁剩余,故剩余固体为铁和铜,溶液中一定存在的阳离子为Fe2+一定不存在的阳离子为Fe3+、Cu2+,故错误;正确;故本题选D。考点:铁三角应用。卷(共64分)二、填空题(共4道大题)19. 某冶金厂的矿渣中含有较多的Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2,现欲进行综合利用以提取氧化铝、氧化镁、氧化铁作为工业原料,其设计的工艺流
26、程如下:已知:硅酸的酸性比氢氧化铝强。饱和氯化铵溶液的pH约为5。氢氧化镁开始沉淀至沉淀完全的pH范围:9.012.0。氢氧化铁开始沉淀至沉淀完全的pH范围:2.74.0。回答下列问题:(1)写出过程中发生反应的化学方程式:_、_。(2)过程的名称是_;产品乙的俗名是_。(3)过程中所用适量的B是一种常见气体,过程中所发生的反应的离子方程式为:_。(4)残渣甲用饱和氯化铵溶液能部分溶解的原因是_(用离子方程式表示)。(5)解释工业上不用电解产品甲制备相应金属单质的原因_。【答案】 (1). Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2 (2). SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2
27、(3). 溶解,过滤 (4). 铁红 (5). 2AlO2-+2H2O+CO2=2Al(OH)3+CO32- (6). MgO+2NH4+H2O=Mg2+2NH3H2O (7). MgO熔点高,熔融状态下电解耗能多,成本高【解析】由流程可知,滤渣粉碎后加入碳酸钠,高温条件下反应生成NaAlO2和硅酸钠,溶解后过滤得到残渣甲含有Fe2O3、MgO,加入氯化铵,得到乙为Fe2O3,溶液甲含有氯化镁,固体甲为氢氧化镁,产品甲为MgO;溶液丙含有NaAlO2和硅酸钠,可通入适量的二氧化碳,由于硅酸的酸性比氢氧化铝强,偏铝酸钠与二氧化碳反应生成沉淀丙为氢氧化铝,加热分解生成产品丙为氧化铝。(1)过程II
28、中氧化铝和二氧化硅与碳酸钠反应,发生反应的化学方程式分别为Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2、SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2,故答案为:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2;SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2;(2)过程为溶解,过滤,产品乙为氧化铁,俗名是铁红,故答案为:溶解,过滤;铁红;(3)过程V中所用适量的B是一种气体,应为二氧化碳,反应的离子方程式为CO2+3H2O+2AlO2-=2Al(OH)3+CO32-,故答案为:CO2+3H2O+2AlO2-=2Al(OH)3+CO32-,(4)残渣甲中主要含有氧化镁,铵根离子水解溶液显酸性,促进氧
29、化镁的溶解,反应的离子方程式为MgO+2NH4+H2OMg2+2NH3H2O,故答案为:MgO+2NH4+H2OMg2+2NH3H2O;(5)产品甲为氧化镁,MgO熔点高,熔融状态下电解耗能多,成本高,工业上不用电解氧化镁的方法制备镁单质,而是电解熔融状态的氯化镁冶炼镁,故答案为:MgO熔点高,熔融状态下电解耗能多,成本高。20. 2-萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成-萜品醇G的路线之一如下:已知: 请回答下列问题:(1)G中含氧官能团的名称是_,G的化学式是_;B生成C的基本反应类型为_;C生成D的基本反应类型为_。(2)按要求完成下列反应的化学方程式B在一定条件下生成高分子化
30、合物的化学方程式:_。CD的化学方程式为_。EF的化学方程式为_。(3)写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式:_。核磁共振氢谱有2个吸收峰;能发生银镜反应(4)试剂Y的结构简式为_。(5)通过常温下的化学反应区别E、F和G所选用试剂的化学名称为_和_。(6)G与H2O催化加成得到不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,写出H的结构简式:_。【答案】 (1). 羟基 (2). C10H18O (3). 取代反应 (4). 消去反应 (5). (6). (7). (8). (9). CH3MgX(X=Cl、Br、I) (10). 碳酸氢钠溶液 (11
31、). 金属钠 (12). 【解析】由A、B的结构可知反应为A与氢气发生加成反应生成B,B与HBr发生取代反应生成C为,C发生消去反应生成D为,D水解反应得到E为,E与乙醇发生酯化反应生成F为,F发生信息反应生成G为,结合F与G的结合可知Y为CH3MgBr。(1)G为,其中所含官能团有羟基和碳碳双键,G的化学式为C10H18O;根据上述分析,B生成C的反应属于取代反应,C生成D的反应为消去反应,故答案为:羟基和碳碳双键;C10H18O;取代反应;消去反应;(2)化合物B在一定条件下发生聚合反应产生高聚物的化学方程式为:,故答案为:;CD的化学方程式为 ,故答案为:;化合物E生成化合物F的化学方程
32、式为:,故答案为:;(3)B的同分异构体中,核磁共振氢谱有2个吸收峰,说明分子中含有2种H原子,由B的结构可知,分子中H原子数目很多,故该同分异构体为对称结构,为链状结构,不饱和度为2,能发生银镜反应,故含有醛基2个-CHO,其余的H原子以甲基形式存在,另外的O原子为对称结构的连接原子,故符合条件的同分异构体的结构简式为:,故答案为:;(4)由以上分析可知Y为CH3MgBr,故答案为:CH3MgBr;(5)E为, F为, G为,区分三种物质,可以先加入碳酸氢钠溶液,能够放出气体的是E,再与金属钠与其他2种物质反应,能够放出气体的是G,故答案为:碳酸氢钠溶液;金属钠;(6)G与H2O催化加成得不
33、含手性碳原子,羟基接在连接甲基的不饱和C原子上,H的结构简式为:,故答案为:。点睛:本题考查有机物的推断与合成,充分利用有机物的结构、反应条件及反应信息进行判断,掌握官能团的性质与理解反应信息是关键。本题的易错点为H的结构简式的书写,要注意手性碳原子的判断:(1)手性碳原子一定是饱和碳原子;(2)手性碳原子所连接的四个基团要是不同的。21. 工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤所得废渣的成分是_(写化学式),操作的名称是_。(2)步骤、的变化过程表示为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):R2(SO4)n(水层)
34、+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4(水层),X试剂为_(写化学式)。(3)按要求完成下列方程式。的离子方程式为_。加氨水调节pH过程中涉及的离子方程式为:_。(4)25时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1钒沉淀率/%88.194.896.598.098.898.896.493.189.3在实际生产中,中加入氨水,调节溶液的pH最佳为_;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)_molL-1(已知:25时,KspFe(OH)3=2.610-39)。(5)该工艺流程中
35、可以循环利用的物质有_和_。【答案】 (1). SiO2 (2). 萃取、分液 (3). H2SO4 (4). 6VO2+ClO3-+9H2O=6VO3-+Cl-+18H+ (5). NH3H2O+H+=NH4+H2O NH4+VO3-=NH4VO3 (6). 1.71.8(或1.7、1.8其中一个,或合理数值即可) (7). 2.610-3 (8). 氨气(或氨水或NH3或NH3H2O) (9). 有机萃取剂(HA或有机溶剂或萃取后的有机层也给分)【解析】将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程,水溶过滤得到含VO2+、SO42-、K+的溶液,加入有机萃取剂分液得
36、到含VO2+的有机层,再经过反萃取得到水层,加入KClO3氧化VO2+为VO3-,加入氨水调节溶液PH形成NH4VO3沉淀,灼烧得到V2O5。(1)废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)酸溶后,V2O5、Fe2O3和酸反应,二氧化硅不与酸反应,过滤得到滤渣为二氧化硅,根据流程图,操作II是加入有机萃取剂进行萃取和分液,故答案为:SiO2;萃取、分液;(2)中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行,可以加入硫酸抑制平衡正向进行,故答案为:H2SO4;(3)的反应为氯酸钾氧化VO2+生成VO3-,依据电荷守恒和原子守恒配平得到的离子方程式为:6VO2+ClO3-+9H2O=6VO3
37、-+Cl-+18H+;加氨水调节pH,氨水与酸发生中和反应,反应后生成了NH4VO3沉淀,反应的离子方程式为NH3H2O+H+=NH4+H2O、NH4+VO3-=NH4VO3,故答案为:6VO2+ClO3-+9H2O=6VO3-+Cl-+18H+;NH3H2O+H+=NH4+H2O、NH4+VO3-=NH4VO3;(4)根据表中数据判断,中加入氨水,调节溶液pH最佳值为1.7-1.8,此时钡沉淀率达到最大,需要氨水量较小;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,此时pH=2,c(H+)=10-2mol/L,c(OH-)=10-12mol/L,则溶液中c(Fe3+)浓度依据溶度积计算,
38、KspFe(OH)3=c(Fe3+)c3(OH-)=2.610-39,计算得到c(Fe3+)=2.610-3molL-1,不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)2.610-3molL-1,故答案为:1.7-1.8;2.610-3molL-1;(5)分析流程图,物质参加反应,反应过程中又生成的物质,或重复利用的物质可以循环利用,流程中有机萃取剂、氨气可以循环利用;故答案为:氨气或氨水,有机萃取剂。22. 含硫物质燃烧会产生大量烟气,主要成分是SO2、CO2、N2和O2。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气,并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。请回答下列问题:模拟烟气的制备(
39、1)用_装置制SO2;用_装置制CO2(填“A”或“B”)。(2)将制得的气体与一定量空气充分混合,获得模拟烟气用于后续实验。测定烟气中SO2的体积分数(3)将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置,其中C、D中盛有的药品分别是_、_(填序号)。KMnO4溶液;饱和NaHSO3溶液;饱和Na2CO3溶液;饱和NaHCO3溶液写出吸收SO2时发生反应的离子方程式_(4)若模拟烟气的流速为a mLmin-1,t1 min后,测得量筒内液体的体积为V mL,则SO2的体积分数是_。测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率(已转化的SO2占原有SO2的百分比)(5)将模拟烟气通过转化器E装置,E装置中盛有FeCl2和
40、FeCl3的混合溶液,常温下,该混合溶液可以催化SO2与O2的反应,以达到更好脱硫的目的。写出催化剂参与反应过程的离子方程式:SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2+4H+;_。(6)若模拟烟气仍以a mLmin-1的流速通过转化器E装置,t2 min后,向E装置中加入酸化的_溶液得到白色浑浊液,经一系列操作后,得到m g固体。若实验的气体体积已折算为标准状况,则该转化器的脱硫效率是_。【答案】 (1). A (2). B (3). (4). (5). 5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+ (6). 100(at1-V)/at1 % (7). 4Fe2+
41、O2+4H+=2H2O+4Fe3+ (8). BaCl2 (9). 22400 mt2/233t2(at1-V)100%【解析】I. (1)实验室制备二氧化硫,可以选用亚硫酸钠固体和硫酸反应,亚硫酸钠易溶于水,应该选用A装置制SO2,实验室用碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳,碳酸钙难溶于水,可以选用B装置制CO2,故答案为:A;B; (4)若模拟烟气的流速为aml/min,t1分子后测得量筒内液体为VmL,则混合气体二氧化碳、氧气、氮气的体积是Vml,则二氧化硫的体积为t1aml-Vml,所以二氧化硫的体积分数为100%=%,故答案为:%;. (5)SO2+2H2O+2Fe3+SO42-+2Fe2
42、+4H+ 在反应中三价铁离子被还原为二价铁离子,要想保持质量、性质不变,得到的二价铁离子应该被氧气氧化为三价铁离子,反应的方程式为:4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+,故答案为:4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+;(6)若模拟烟气仍以a mL/min的流速通过转化器E装置,t2 min后,向E装置中加入酸化的氯化钡溶液得到硫酸钡沉淀;t2分钟内烟气中含二氧化硫的体积为:V(SO2)=at2%; 根据上述反应可知各物质之间量的关系为:SO2SO42-BaSO422400ml233gV(SO2) mg所以转化的二氧化硫气体的体积为:V(SO2)=;所以二氧化硫的转化率=,故答案为:BaCl2;。