(3) B的分子式为C8H8O3,与(CH3)2C(OCH3)2发生取代反应得到物质C和CH3OH,写出B的结构简式:____________________。
(4) 写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:
________________________________________________________________________。
①分子中含有苯环,且有一个手性碳原子,不能与FeCl3发生显色反应;
②能发生水解反应,水解产物之一是α氨基酸,另一含苯环的水解产物分子中只有3种不同化学环境的氢。
(5) 请写出以、(CH3)2C(OCH3)2、CH3NO2为原料制备的合成路线
流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
18. (12分)纳米级Co3O4是一种电极材料,可用草酸盐湿式沉淀—煅烧分解法制备。 (1) 先用(NH4)2C2O4溶液和CoCl2溶液为原料制取难溶于水的CoC2O4·2H2O晶体。
①已知25 ℃,b(NH3·H2O)=1.8×105,H2C2O4的a1=5.6×102,a2=5.4×105。(NH4)2C2O4溶液的pH________(填“>”“=”或“<”)7。
②反应时,使(NH4)2C2O4过量的原因是________________________。 (2) 为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧度,准确称取4.575 g的CoC2O4·2H2O样品,在空气中热,固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385 ℃以上残留固体均为金属氧化物)
①B处的物质为________(填化学式)。
②经测定,205~385 ℃的煅烧过程中,产生的气体CO2,计算AB段消耗O2在标准状况下的体积。(写出计程,结果保留2位有效数字)
19. (15分)以高氯冶炼烟灰(主要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸盐,少量铁元素和砷元素)为原料,可回收制备Cu和nSO4·H2O,其主要实验流程如下:
为算过温加
-
-
-
已知:①Fe3完全沉淀pH为3.2,此时n2、Cu2未开始沉淀;
②3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2:3Fe2+2[Fe(CN)6]3===Fe3[Fe(CN)6]2↓(深蓝色); ③砷元素进入水体中对环境污染大,可通过沉淀法除去。
(1) 两段脱氯均需在85 ℃条件下进行,适宜的加热方式为________。
(2) 碱洗脱氯时,溶液中Cu2主要转化为Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3,也会发生副反应得到Cu2(OH)3Cl沉淀并放出气体,该副反应的离子方程式为
______________________________________________________________。若用NaOH溶液进行碱洗操作时,浓度不宜过大,通过下表的数据分析其原因是
________________________________________________________________________。
NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响
++
+
-
+
+
+
(3) nSO4的溶解度曲线如右下图所示。“电解”后,从溶液中回收nSO4·H2O的实验、操作为____________________________________________________。
(4) 滤液1和滤液2中含一定量的Cu2、n2。为提高原料用率,可采取的措施有:将滤液1和滤液2混合,回收铜锌沉淀物;循环使用电解过程产生的________(填化学式)。
(5) 已知H3AsO3的还原性强于Fe2,sp(FeAsO3)>sp(FeAsO4)5.7×10
-21
+
+
+
利
=
。测得酸浸液中杂质铁元素(以Fe2存在)、砷元素(以
-
-
+
H3AsO3存在)的浓度分别为1.15 g·L1、0.58 g·L1,可采用“氧中和共沉淀”法除去,请设计实验方案:
______________________________________________________________________________________
化
______________________________________________________(实验中须使用的试剂有:30%双氧水,0.001 mol·L
-1
3[Fe(CN)6]溶液,回收的铜锌沉淀物)。
20. (14分)废水中过量的氨氮(NH3和NH4)会导致水体富营养化。某科研小组用NaClO氧化法处理氨氮废水。已知:①HClO的氧化性比NaClO强;②NH3比NH4更易被氧化;③国家标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在6~9。
(1) pH=1.25时,NaClO可与NH4反应生成N2等无污染物质,该反应的离子方程式为____________________________________________。
(2) 进水pH对氨氮去除率和出水pH的影响如下图所示。
+
+
+
图1 图2
①进水pH为1.25~2.75范围内,氨氮去除率随pH升高迅速下降的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________; ②进水pH为2.75~6.00范围内,氨氮去除率随pH升高而上升的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________; ③进水pH应控制在________左右为宜。
(3) 为研究空气对NaClO氧化氨氮的影响,其他条件不变,仅增加时间内通入空气的量,发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是________(填字母)。
a. O2的氧化性比NaClO弱 b. O2氧化氨氮速率比NaClO慢 c. O2在溶液中溶解度比较小 d. 空气中的N2进入溶液中
(4) 利用微生物燃料电池可以对氨氮废水进行处理,其装置如图3所
闭合电路后,负极室与正极室均产生氮气,则负极室中NH4发生反应的电极反应式为__________________________。该装置除了能对氨氮废水进行处理外,另一个突出的优点是________________________。
21. (12分)4[Fe(CN)6]可用于生产油漆、药物等。 (1) Fe2的核外电子排布式为________________。
(2) CN中C原子轨道的杂化类型为________。与CN互为等电子体的一种分子的结构式为________。 (3) [Cu(H2O)4]2结构示意图如图1所示。[Fe(CN)6]4结构示意图如图2所示,请在图中相应位置补填配体。
+
-
-
-
+
+
单位
示。
图1 图2
△
(4) 已知34Fe(CN)6=====12CN+Fe3C+3C+(CN)2↑+2N2↑。(CN)2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=________。
(5) 铁触媒是合成氨反应的催化剂,其表面存在氮原子。氮原子在面上的单层附着局部示意如图3所示。则铁表面上氮原子与铁原子的比为________。
铁表数目
图3
化学 参考答案
1.C 2. D 3. A 4. B 5. D 6. B 7. D 8. C 9. D 10. A 11. B 12. A 13. BD 14. AC 15. CD 16. (12分)
(1) ①搅拌 ②12NaOH+2Ti3O5+O2
500~550 ℃
=====6Na2TiO3+6H2O
(2) ①Na2SiO3 ②用水量过大,导致滤液浓度过低,蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长) △
(3) TiOSO4+2H2O=====H2TiO3↓+H2SO4
(4) 将溶液中的Fe3还原为Fe2,以便除去杂质铁,提高H2TiO3的纯度 17. (15分) (1) 醚键 羟基 (2) 加成反应
+
+
(5)
(其他合理答案均给分,最后两步顺序调换也得分) 18. (12分)
(1) ①< ②使Co2充分沉淀(或提高Co2的沉淀率) (2) ①Co3O4(3分) ②n(CoC2O4·2H2O)=
4.575 g
-=0.025 mol(1分)
183 g·mol1
-
+
+
CoC2O4·2H2O中m(H2O)=0.025 mol×2×18 g·mol1=0.9 g(1分) CoC2O4·2H2O中m(CoC2O4)=4.575 g-0.9 g=3.675 g 根据图中A点数据可知,A为CoC2O4(1分)
AB段发生反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2===Co3O4+6CO2(1分) 2-
V(O2)=×0.025 mol×22.4 L·mol1=0.37 L(1分)(其他合理计算步骤也给分)
319. (15分)
(1) 水浴加热(或85℃水浴加热)
(2) 4Cu2+3CO23+2Cl+3H2O===2Cu2(OH)3Cl↓+3CO2↑
NaOH溶液浓度高时n元素损失较多;As元素浸出率高,增加废水处理难度 (3) 在330 以上(330~380 范围内皆可以)蒸发结晶,趁热过滤,热水洗涤干燥 (4) H2SO4
(5) 向酸浸滤液中加入过量30%双氧水(1分),搅拌使其充分反应,取样滴加0.001 mol·L
-1
+
-
-
3[Fe(CN)6]溶液
(1分)无深蓝色沉淀,加入回收的铜锌沉淀物(1分)并搅拌至调节pH为3.2(1分),静置,过滤(1分),取滤液
20. (14分)
(1) 3ClO+2NH4===N2↑+3Cl+3H2O+2H(或3HClO+2NH4===N2↑+3Cl+3H2O+5H) (2) ①随着pH升高,NaClO含量增大,氧化性能降低,导致氨氮去除率下降 ②随着pH升高,氨氮废水中NH3含量增大,氨氮更易被氧化
-
+
-
+
+
-
+
【附20套精选模拟试卷】【江苏专用】2020年高考化学一轮复习方案:专题3(含答案解析)
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