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福建省福州三中高三最后一次模拟理综化学试卷（解析版）
高中化学考试
考试时间：
分钟
满分：
50 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共4题，共20分）
1、 一种高能纳米级Fe3S4和镁的二次电池，其工作原理为：Fe3S4+4Mg
A．放电时，镁电极为负极 B．充电时，阴极的电极反应式为MgS+2e－＝Mg+S2－ C．放电时，A极质量减少 D．图中所示离子交换膜应使用阳离子交换膜 2、 下列有关实验的解析正确的是
3、 用NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是 A．常温常压下，46g有机物C2H6O中含有C-H键的数目一定为6NA B．同温同压下，5.6LNO和5.6LO2组成的混合气体中所含原子数为NA C．1mol•L﹣1的氯化铁溶液中，若Fe3+的数目为NA，则Cl﹣的数目为3NA D．1molCu与足量的S充分反应，转移的电子数为NA 4、 常温下，向1L0.1mol•L－1CH3COONa溶液中，不断通入HCl气体。CH3COO－与CH3COOH的变化趋势如图所示（假设HCl完全吸收且不考虑CH3COOH挥发及溶液体积变化），下列说法不正确的是
A．M点溶液中水的电离程度比原溶液小 B．在M点时，n（H+）-n（OH－）＝（0.05-a）mol C．随着HCl的加入， D．当n（HCl）＝0.1mol时，c（Cl－）＞c（CH3COOH）＞c（H+）
二、填空题（共2题，共10分）
5、 化学平衡原理是中学化学学习的重要内容，请回答下列问题： 甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气（主要成分CO、H2）制备甲醇。 （1）己知：CO、H2、CH3OH、的燃烧热（△H）分别为-283.0kJ/mol、-241.8kJ/mol、-192.2kJ/mol，请写出合成气制备甲醇的热化学方程式_________________。 （2）若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2，发生CO（g）+2H2（g）
（3）在T1℃时，在体积为5L的恒容容器中充入3mol的合成气，反应达到平衡时CH3OH的体积分数与n（H2）／n（CO）的关系如图所示。H2和CO按2:1投入时经过5min达到平衡，则5min内用H2表示的反应速率为v（H2）=_______。温度不变，当
（4）含有甲醇的废水随意排放会造成水污染，可用ClO2将其氧化为CO2，然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中，ClO2与甲醇反应的离子方程式：________________________。 （5）水的自偶电离可表示为H2O+H2O 6、 【化学—选修3：物质结构与性质】含氮化合物在生活中应用十分广泛。神州飞船外壳使用了氮化硅新型陶瓷结构材料，该材料硬度大、耐磨损。可用石英与焦炭在1400~1450℃的氮气气氛下合成氮化硅，同时生成一种与氮气结构相似的气态分子。 （1）写出上述反应的化学方程式____________________________________。反应原料中涉及的元素电负性由大到小的排列顺序为________________________________。 （2）基态氮原子中的原子轨道形状有_______________种。 （3）某同学画出了硅原子基态的核外电子排布图如下图，该电子排布违背了_____原理。
（4）氮化硅有多种型体，其中β-氮化硅层状结构模型如图，以图中所示的平行四边形为基本重复单元无限伸展，则该基本单元中含氮原子______个，硅原子______个。 （5）含氮的有机化合物氨基乙酸H2NCH2COOH中的碳原子杂化方式有____________，σ与π键的个数比为_______________。 （6）氨分子是一种常见的配体。Cu2+离子在水溶液中以[Cu （H2O）4]2+形式存在，向含Cu 2+离子的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu（NH3）4]2+离子，其原因是______。某配合物的化学式为CoCl3·4NH3，内界为正八面体构型配离子。0.1mol该化合物溶于水中，加入过量AgNO3，有14.35g 白色沉淀生成。则它的中心离子价电子排布式为____________，內界可能的结构有__________种。
三、实验题（共3题，共15分）
7、 [化学――选修2：化学与技术]草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含两个结晶水）的工艺流程如下：
回答下列问题： （1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为_____、_______。 （2）该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是___，滤渣是_______；过滤操作②的滤液是______和___，滤渣是__________。 （3）工艺过程中③和④的目的是______。 （4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是____________________。 （5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500mol/L的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为_______；列式计算该成品的纯度___。 8、 实验室制备环己酮的反应原理：
其反应的装置示意图如下（夹持装置、加热装置略去）：
环己醇、环己酮、饱和食盐水和水的部分物理性质见下表（注：括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点）
（1）实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的A中，在55～60℃进行反应。反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95~100℃的馏分，得到主要含环己酮粗品和水的混合物。 ①仪器B的名称是___________。 ②蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，应采取的正确方法是________。 ③蒸馏不能分离环己酮和水的原因是___________________。 （2）环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作： a．蒸馏，收集151~156℃馏分，得到精品 b．过滤 c．在收集到的粗品中加NaCl固体至饱和，静置，分液 d．加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水 ①上述操作的正确顺序是_________（填序号）。 ②在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是______。
（3）环己酮是一种常用的萃取剂，以环己酮为成分之一的萃取液对金属离子的萃取率与pH的关系如上图。现有某钴矿石的盐酸浸出液,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+，除去Al3+ 后，再利用萃取法分离出MnCl2以得到较为纯净的CoCl2溶液，pH范围应控制在________。 a．2.0～2.5 b．3.0～3.5 c．4.0～4.5 （4）在实验中原料用量：20mL环己醇、酸性Na2Cr2O7溶液10mL，最终称得产品质量为14.7g，则所得环己酮的产率为_________（百分数精确到0.1）。 （5）实验产生的含铬废液易污染环境，可将Cr2O72－转化为Cr3＋，再转化为Cr（OH）3沉淀除去，为使Cr3＋浓度小于1×10-5mol/L，应调节溶液的pH=___________。（已知该条件下Cr（OH）3的Ksp是6.4×10-31， lg2=0.3 lg5=0.7） 9、 锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2，其工艺流程图如下。
已知：GeO2是两性氧化物；GeCl4易水解，沸点86.6℃ （1）第①步滤渣主要成分有_____________（填化学式），实验室萃取操作用到的玻璃仪器有__________________。 （2）第③步萃取时，锗的萃取率与V水相/V有机相（水相和有机相的体积比）的关系如下图所示，从生产成本角度考虑，较适宜的V水相/V有机相的值为______。
（3）第④步加入盐酸的作用__________________________________（答两点即可），应控制温度的方法及范围____________________________。 （4）第⑤步反应的化学方程式_______________________________。 （5）二氧化锗可先用次亚磷酸钠还原为Ge2+，用淀粉溶液作指示剂，用cmol/L碘酸钾标准溶液滴定，消耗体积VmL,列出烟尘中锗的质量分数的计算式________。（有关反应式为：3Ge2++IO3-+6H+＝3Ge4++I-+3H2O，IO3-+5I-+6H+＝3I2+3H2O）。
四、推断题（共1题，共5分）
10、 【化学一有机化学基础】已知：R－CH＝CH－O－R′
请回答下列问题： （1）A的结构简式为_____________________、含有的官能团为________（写名称）； （2）E的名称是___________________； （3）写出C→D反应的化学方程式：_______________________________________。 （4）同时满足下列条件的E的同分异构体有______种：K^S*5U.C#O ①属于芳香醛；②苯环上有两种不同环境的氢原子。 其中核磁共振氢谱为5组峰的为其峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1______________（写结构简式） （5）由E转化为对甲基苯乙炔（
ⅰ．写出G的结构简式：____________________________________。K^S*5U.C#O ⅱ．写出①～④步反应所加试剂、反应条件和反应类型：
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福建省福州三中高三最后一次模拟理综化学试卷（解析版）
1、
一种高能纳米级Fe3S4和镁的二次电池，其工作原理为：Fe3S4+4Mg
3Fe+4MgS，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．放电时，镁电极为负极
B．充电时，阴极的电极反应式为MgS+2e－＝Mg+S2－
C．放电时，A极质量减少
D．图中所示离子交换膜应使用阳离子交换膜
D
试题分析：A、根据方程式可知镁失去电子，作还原剂，因此放电时镁是负极，A正确；B、充电时阴极反应式就是放电时负极反应式的逆反应，因此阴极反应式为MgS+2e－＝Mg+S2－，B正确；C、放电时A电极是正极，Fe3S4得到电子转化为铁，登记质量减少，C正确；D、硫离子需要移动到负极与镁离子结合，因此离子交换膜应该使用阴离子交换膜，D错误。答案选D。
2、
下列有关实验的解析正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A． | 将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中 | 有大量气泡产生 | 生成的气体是NH3 |
B． | 向0.10mol/LNaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液至pH＝7 | 滴加过程中产生白色沉淀，但无气体放出 | 发生的反应 2HCO3－＋Ca2+==CaCO3↓＋H2CO3 |
C． | 等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应 | 相同时间内HA与Zn反应生成的氢气更多 | HA是强酸 |
D． | 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液 | 溶液呈红色 | 溶液中一定含有Fe2+ |
B
试题分析：A、铵根水解显酸性，镁是活泼的金属，与氯化铵反应反应生成氢气、氨气和氯化镁，A错误；B、滴加过程中产生白色沉淀，但无气体放出，这说明碳酸氢钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，B正确；C、相同时间内HA与Zn反应生成的氢气更多，这说明HA的酸性更弱，随着氢离子浓度的降低，进一步常见弱酸的电离，C错误；D、如果原溶液中含有铁离子，也会出现血红色，不能证明一定含有亚铁离子，D错误，答案选B。
3、
用NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是
A．常温常压下，46g有机物C2H6O中含有C-H键的数目一定为6NA
B．同温同压下，5.6LNO和5.6LO2组成的混合气体中所含原子数为NA
C．1mol•L﹣1的氯化铁溶液中，若Fe3+的数目为NA，则Cl﹣的数目为3NA
D．1molCu与足量的S充分反应，转移的电子数为NA
D
试题分析：A．常温常压下，46g有机物C2H6O中含有C-H键的数目不一定为6NA，因为该有机物可能是乙醇，A错误；B．同温同压下，5.6LNO和5.6LO2组成的混合气体中所含原子数为不一定NA，因为不能确定气体的摩尔体积，无法计算物质的量，B错误；C．1mol•L﹣1的氯化铁溶液中，铁离子水解，若Fe3+的数目为NA，则Cl﹣的数目大于3NA，C错误；D．1molCu与足量的S充分反应生成硫化亚铜，转移的电子数为NA，D正确，答案选D。
4、
常温下，向1L0.1mol•L－1CH3COONa溶液中，不断通入HCl气体。CH3COO－与CH3COOH的变化趋势如图所示（假设HCl完全吸收且不考虑CH3COOH挥发及溶液体积变化），下列说法不正确的是
A．M点溶液中水的电离程度比原溶液小
B．在M点时，n（H+）-n（OH－）＝（0.05-a）mol
C．随着HCl的加入，
不断减小
D．当n（HCl）＝0.1mol时，c（Cl－）＞c（CH3COOH）＞c（H+）
B
试题分析：A、向醋酸钠溶液中不断通入氯化氢气体，对水的电离起抑制作用，所以M点溶液中水的电离程度比原溶液小，A正确；n（HCl）=amol，n（CH3COO－）=0.05mol，n（Na＋）=0.1mol，根据电荷守恒可得n（CH3COO－）+n（OH－）+n（Cl－）=n（H+）+n（Na+），n（H+）－n（OH－）＝n（CH3COO－）+n（Cl－）－n（Na+）=（a-0.05）mol，B错误；C、
＝
＝
，随着HCl的不断通入，醋酸的浓度逐渐增大，所以不断减小，C正确；D、当n（HCl）＝0.1mol时，醋酸钠与盐酸恰好转化为醋酸和氯化钠，因此溶液中c（Cl－）＞c（CH3COOH）＞c（H+），D正确。答案选B。
5、
化学平衡原理是中学化学学习的重要内容，请回答下列问题：
甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气（主要成分CO、H2）制备甲醇。
（1）己知：CO、H2、CH3OH、的燃烧热（△H）分别为-283.0kJ/mol、-241.8kJ/mol、-192.2kJ/mol，请写出合成气制备甲醇的热化学方程式_________________。
（2）若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2，发生CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）反应，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻为平衡状态的是______（填选项字母）。
（3）在T1℃时，在体积为5L的恒容容器中充入3mol的合成气，反应达到平衡时CH3OH的体积分数与n（H2）／n（CO）的关系如图所示。H2和CO按2:1投入时经过5min达到平衡，则5min内用H2表示的反应速率为v（H2）=_______。温度不变，当
时，达到平衡状态，CH3OH的体积分数可能是图象中的______点。
（4）含有甲醇的废水随意排放会造成水污染，可用ClO2将其氧化为CO2，然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中，ClO2与甲醇反应的离子方程式：________________________。
（5）水的自偶电离可表示为H2O+H2OH3O++OH-。与水电离相似，甲醇也能发生自偶电离，请写出甲醇的自偶电离方程式_______________________________________，往甲醇中加入少量金属钠反应生成甲醇钠，则反应后的混合液中的电荷守恒式_____________________________。
（1）CO（g）+2H2（g）
CH3OH（l） △H=-574.4kJ/mol （3分） （2）D（2分）
（3）0.06mol•L-1•min-1（2分）、F（2分）
（4）6ClO2 +5CH3OH＝5CO2 +6Cl-+6H++7H2O（2分）
（5）CH3OH+CH3OHCH3OH2++CH3O -（2分） c（CH3OH2+）+c（Na+）＝c（CH3O -）（2分）
试题分析：（1）己知：CO、H2、CH3OH、的燃烧热（△H）分别为-283.0kJ/mol、-241.8kJ/mol、-192.2kJ/mol，则①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJmol-1
②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H=－483.6kJ/mol
③CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-192.2kJmol-1
由盖斯定律可知①+②-③得反应CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（l的△H＝（-283-483.6+192.2）kJmol-1＝－574.4kJ/mol。
（2）A、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，而t1时刻V正最大，之后速率减小，A错误；B、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图像与实际符合，B错误；C、t1时刻后一氧化碳、甲醇的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，C错误；D、t1时刻，CO的质量分数为定值，处于平衡状态，图像与实际符合，D正确；答案选D。
（3）根据图像可知H2和CO按2:1投入平衡时甲醇的含量是0.5，则根据方程式可知
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
起始量（mol） 1 2 0
平衡量（mol） n 2n n
转化量（mol）1－n 2－2n n
因此有
解得n＝0.75
所以5min内用H2表示的反应速率为
＝0.06mol•L-1•min-1。
温度不变，当
时氢气的物质的量增加，CO的转化率增大，但氢气的转化率减小，因此产生的甲醇的物质的量减小，所以达到平衡状态时CH3OH的体积分数降低，因此可能是图象中的F点。
（4）反应中Cl元素化合价从＋4价降低到－1价，得到5个电子。碳元素化合价从－2价升高到＋4价，失去6个电子，因此根据电子得失守恒可知ClO2与甲醇反应的离子方程式为6ClO2 +5CH3OH＝5CO2 +6Cl-+6H++7H2O。
（5）根据水的自偶电离可表示为H2O+H2OH3O++OH-可知甲醇的自偶电离方程式为CH3OH＋CH3OHCH3OH2+＋CH3O -，往甲醇中加入少量金属钠反应生成甲醇钠，则反应后的混合液中的电荷守恒式为c（CH3OH2+）+c（Na+）＝c（CH3O -）。
6、
【化学—选修3：物质结构与性质】含氮化合物在生活中应用十分广泛。神州飞船外壳使用了氮化硅新型陶瓷结构材料，该材料硬度大、耐磨损。可用石英与焦炭在1400~1450℃的氮气气氛下合成氮化硅，同时生成一种与氮气结构相似的气态分子。
（1）写出上述反应的化学方程式____________________________________。反应原料中涉及的元素电负性由大到小的排列顺序为________________________________。
（2）基态氮原子中的原子轨道形状有_______________种。
（3）某同学画出了硅原子基态的核外电子排布图如下图，该电子排布违背了_____原理。
（4）氮化硅有多种型体，其中β-氮化硅层状结构模型如图，以图中所示的平行四边形为基本重复单元无限伸展，则该基本单元中含氮原子______个，硅原子______个。
（5）含氮的有机化合物氨基乙酸H2NCH2COOH中的碳原子杂化方式有____________，σ与π键的个数比为_______________。
（6）氨分子是一种常见的配体。Cu2+离子在水溶液中以[Cu （H2O）4]2+形式存在，向含Cu 2+离子的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu（NH3）4]2+离子，其原因是______。某配合物的化学式为CoCl3·4NH3，内界为正八面体构型配离子。0.1mol该化合物溶于水中，加入过量AgNO3，有14.35g 白色沉淀生成。则它的中心离子价电子排布式为____________，內界可能的结构有__________种。
（1）3SiO2+6C+2N2
Si3N4+6CO O>N>C> Si （2） 2 （3）泡利不相容
（4）8 6 （5）sp2,sp3 9:1 （6）N元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键； 3d6 2
试题分析：（1）用石英与焦炭在1400～1450℃的氮气气氛下合成氮化硅，同时生成一种与氮气结构相似的气态分子，根据原子守恒以及氮气的结构可知该气态分子应该是CO，所以上述反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。反应原料中涉及的元素有C、N、O、Si，非金属性越强电负性越大，因此电负性由大到小的排列顺序为O>N>C>Si。
（2）基态氮原子核外电子排布为1s22s22p3，所以原子中的原子轨道形状有2种。
（3）同一个轨道中电子的运动方向相同，所以该电子排布违背了泡利不相容原理。
（4）根据模型可知Si原子全部在平行四边形中，共计是6个；N原子个数是4＋8×1/2＝8。
（5）含氮的有机化合物氨基乙酸H2NCH2COOH中羧基的碳原子杂化方式为sp2杂化，饱和碳原子为sp3杂化；单键都是σ键，双键含有一个σ键和1个π键，因此σ与π键的个数比为9:1。
（6）由于N元素电负性更小，更易给出孤对电子形成配位键，所以可生成更稳定的[Cu（NH3）4]2+离子；
0.1mol该化合物溶于水中，加入过量AgNO3，有14.35g白色沉淀生成，即氯化银的物质的量是14.35g÷143.5g/mol＝0.1mol，这说明氯离子有2个是配体，另外还有4个氨气分子是配体。由于内界为正八面体构型配离子，所以內界可能的结构有两种；其中中心离子Co3＋的价电子排布式为3d6。
7、
[化学――选修2：化学与技术]草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含两个结晶水）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为_____、_______。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是___，滤渣是_______；过滤操作②的滤液是______和___，滤渣是__________。
（3）工艺过程中③和④的目的是______。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是____________________。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500mol/L的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为_______；列式计算该成品的纯度___。
（1）CO＋NaOH
HCOONa；2HCOONa
Na2C2O4+H2↑
（2）NaOH溶液；CaC2O4；H2C2O4溶液；H2SO4溶液；CaSO4 （5分）
（3）分别循环利用氢氧化钠溶液和硫酸（降低成本），减小污染。（1分）（4）Na2SO4 （1分）
（5）5C2O42－+2MnO4－+16H+＝2Mn2++8H2O+10CO2↑（2分）94.5% （2分）
试题分析：（1）根据工艺流程图可知：CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠方程式为CO＋NaOH
HCOONa；甲酸钠加热脱氢的同时还有草酸钠生成，因此反应的化学反应方程式为2HCOONaNa2C2O4+H2↑。
（2）根据反应原理和溶解性以及示意图可知，过滤操作①的滤液是NaOH溶液，滤渣是CaC2O4；过滤操作②的滤液是H2C2O4溶液和H2SO4溶液，滤渣是CaSO4。
（3）根据工艺过程可知，工艺③可以循环利用氢氧化钠，工艺④可以循环利用硫酸，既提高了原料的利用率，又降低了成本，减小污染。
（4）甲酸钠脱氢后的产物为草酸钠，直接用硫酸酸化，生成草酸和硫酸钠，其中含有的杂质主要是Na2SO4。
（5）在测定过程中，高锰酸钾为氧化剂，草酸为还原剂，反应的离子方程式5C2O2-4+2MnO-4+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑。根据方程式可得关系式：
5H2C2O4·2H2O~2KMnO4
5 2
n 0.05mol/L×15.0×10-3L
解得n（H2C2O4·2H2O）=1.875×10-3mol
则m（H2C2O4·2H2O）=1.875×10-3mol×126g/mol=0.236g
所以成品的纯度ω=
×100%=94.5%。
8、
实验室制备环己酮的反应原理：
其反应的装置示意图如下（夹持装置、加热装置略去）：
环己醇、环己酮、饱和食盐水和水的部分物理性质见下表（注：括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点）
物质 | 沸点（℃） | 密度（g·cm－3,20℃） | 溶解性 |
环己醇 | 161.1（97.8） | 0.962 | 能溶于水 |
环己酮 | 155.6（95） | 0.948 | 微溶于水 |
饱和食盐水 | 108.0 | 1.330 | |
水 | 100.0 | 0.998 |
（1）实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的A中，在55～60℃进行反应。反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95~100℃的馏分，得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
①仪器B的名称是___________。
②蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，应采取的正确方法是________。
③蒸馏不能分离环己酮和水的原因是___________________。
（2）环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：
a．蒸馏，收集151~156℃馏分，得到精品
b．过滤
c．在收集到的粗品中加NaCl固体至饱和，静置，分液
d．加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水
①上述操作的正确顺序是_________（填序号）。
②在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是______。
（3）环己酮是一种常用的萃取剂，以环己酮为成分之一的萃取液对金属离子的萃取率与pH的关系如上图。现有某钴矿石的盐酸浸出液,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+，除去Al3+ 后，再利用萃取法分离出MnCl2以得到较为纯净的CoCl2溶液，pH范围应控制在________。
a．2.0～2.5 b．3.0～3.5 c．4.0～4.5
（4）在实验中原料用量：20mL环己醇、酸性Na2Cr2O7溶液10mL，最终称得产品质量为14.7g，则所得环己酮的产率为_________（百分数精确到0.1）。
（5）实验产生的含铬废液易污染环境，可将Cr2O72－转化为Cr3＋，再转化为Cr（OH）3沉淀除去，为使Cr3＋浓度小于1×10-5mol/L，应调节溶液的pH=___________。（已知该条件下Cr（OH）3的Ksp是6.4×10-31， lg2=0.3 lg5=0.7）
（1）①分液漏斗 （1分） ②停止加热，冷却后通自来水 （1分）
③环已酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸出 （2分）
（2）①cdba （2分） ②降低环己酮在水中的溶解度，减少产物的损失；增加水层的密度，有利于分层 （2分） （3）b （2分） （4）78.0% （2分）（5）5.6（2分）
试题分析：（1）①根据仪器构造可知仪器B的名称是分液漏斗；
②蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，不能立即接通冷凝水，防止骤冷将冷凝管炸裂，应该等到装置冷却后再通冷凝水；
③环己酮和水能形成具有固定组成的混合物，具有固定的沸点，蒸馏时能被一起蒸出，所以蒸馏难以分离环己酮和水的混合物．环己酮和水能够产生共沸，采取蒸馏是不可取的，建议采用精馏；
（2）①联系制取肥皂的盐析原理，即增加水层的密度，有利于分层，环己酮的提纯时应首先加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，将水与有机物更容易分离开来，然后向有机层中加入无水MgSO4，除去有机物中少量的水，然后过滤，除去硫酸镁晶体，再进行蒸馏即可，故答案为：cdba；
②加入NaCl固体，降低环己酮在水中的溶解度，减少产物的损失。同时使水溶液的密度增大，将水与有机物更容易分离开来；
（3）由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液PH在3.0～3.5之间，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co（OH）2沉淀，故答案为：b；
（5）根据氢氧化铬的溶度积常数可知Cr3＋浓度＝1×10-5mol/L时溶液中氢氧根的浓度是
＝4×10－9mol/L，则溶液中氢离子浓度是2.5×10－6mol/L，因此溶液的pH＝5.6，即应调节溶液的pH为5.6。
9、
锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2，其工艺流程图如下。
已知：GeO2是两性氧化物；GeCl4易水解，沸点86.6℃
（1）第①步滤渣主要成分有_____________（填化学式），实验室萃取操作用到的玻璃仪器有__________________。
（2）第③步萃取时，锗的萃取率与V水相/V有机相（水相和有机相的体积比）的关系如下图所示，从生产成本角度考虑，较适宜的V水相/V有机相的值为______。
（3）第④步加入盐酸的作用__________________________________（答两点即可），应控制温度的方法及范围____________________________。
（4）第⑤步反应的化学方程式_______________________________。
（5）二氧化锗可先用次亚磷酸钠还原为Ge2+，用淀粉溶液作指示剂，用cmol/L碘酸钾标准溶液滴定，消耗体积VmL,列出烟尘中锗的质量分数的计算式________。（有关反应式为：3Ge2++IO3-+6H+＝3Ge4++I-+3H2O，IO3-+5I-+6H+＝3I2+3H2O）。
（1）SiO2、PbO2 （2分）；分液漏斗、烧杯（2分） （2）8 （2分）
（3）中和NaOH，作反应物，抑制GeCl4水解 （答对两点即给2分）；水浴加热，86.6～100℃（2分）
（4）GeCl4 +（n+2）H2O＝GeO2∙nH2O+4HCl （2分）（5）3cV×10-3×72.6/a （2分）
试题分析：（1）根据题目中的流程可以看出，含锗烟尘中含有二氧化铅，氧化锌，氧化锗，二氧化硅，加入稀硫酸过滤，溶解的有氧化锌，氧化锗，第①步不溶于稀硫酸的滤渣的主要成分为SiO2、PbO2。实验室萃取操作用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。
（2）第③步萃取是从生产成本角度考虑，由图可知有机萃取剂的用量在V水相/V有机相的值为8时比V水相/V有机相的值为4时少，此时萃取率处于较高水平，而有机萃取剂较贵，从生产成本角度考虑，所以V水相/V有机相的值为8时较适宜。
（3）第④步加入盐酸作用为中和氢氧化钠，做反应物，同时抑制四氯化锗水解。要想控制温度的的最好方法是利用水浴加热；由于GeCl4的沸点为86.6℃，因此控制的温度范围为86.6～100℃；
（4）第⑤步反应是四氯化锗水解得到氯化氢和氧化锗的晶体，反应方程式为：GeCl4+（n+2）H2O=GeO2•nH2O+4HCl。
（5）消耗碘酸钾的物质的量是0.001cVmol，根据方程式可知3Ge2++IO3-+6H+＝3Ge4++I-+3H2O可知Ge原子的物质的量是0.003cVmol，所以烟尘中锗的质量分数的计算式为
。
10、
【化学一有机化学基础】已知：R－CH＝CH－O－R′
R－CH2CHO+R′OH（烃基烯基醚）烃基烯基醚A的相对分子质量（Mr）为176，分子中碳氢原子数目比为3∶4。与A相关的反应如下：
请回答下列问题：
（1）A的结构简式为_____________________、含有的官能团为________（写名称）；
（2）E的名称是___________________；
（3）写出C→D反应的化学方程式：_______________________________________。
（4）同时满足下列条件的E的同分异构体有______种：K^S*5U.C#O
①属于芳香醛；②苯环上有两种不同环境的氢原子。
其中核磁共振氢谱为5组峰的为其峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1______________（写结构简式）
（5）由E转化为对甲基苯乙炔（
）的一条路线如下：
ⅰ．写出G的结构简式：____________________________________。K^S*5U.C#O
ⅱ．写出①～④步反应所加试剂、反应条件和反应类型：
序号 | 所加试剂及反应条件 | 反应类型 |
① | ||
② | ||
③ | ||
④ |
碳碳双键、醚键（2）（1分）对甲基苯乙醛（4-甲基苯乙醛）
（3）（3分）CH3CH2CHO+2Ag（NH3）2OH
CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
（4）（3分）3种（2分） 
（1分）
（5）（5分）ⅰ.
K^S*5U.C#Oⅱ.
序号 | 所加试剂及反应条件 | 反应类型 |
① | H2，催化剂（或Ni、Pt、Pd），加热 | 还原（或加成）反应 |
② | 浓H2SO4，加热 | 消去反应 |
③ | Br2（或Cl2） | 加成反应 |
④ | NaOH，C2H5OH，加热 | 消去反应 |
试题分析：（1）A的分子式可写为（C3H4）nO，则：40n+16=176，n=4，所以A的分子式为C12H16O根据已知信息可知A水解并酸化后得到醛和醇，其中B能发生催化氧化生成C，C能发生银镜反应，这说明B为正丙醇，C为丙醛，D为丙酸铵；由B、E结合题给信息，逆推可知A的结构简式为：
（2）根据E的结构简式可知E的名称为对甲基苯乙醛（4-甲基苯乙醛）；
（3）C→D发生的是银镜反应，反应方程式为
CH3CH2CHO+2Ag（NH3）2OHCH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
（4）根据E的结构简式可知符合苯环上有两种不同环境H原子的结构对称程度应较高，符合题意的有：
、
、
，共计是三种。其中核磁共振氢谱为5组峰的为其峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1是。
（5）①结合最终产物
可知，G应有相同的碳架结构，根据相对分子质量为118可知G应为；
②生成含有碳碳三键的物质，一般应采取卤代烃的消去反应，故第①步是醛与氢气在催化剂的条件下加成为醇，第②步是醇在浓硫酸作用下加热消去成烯烃，第③步是与Br2加成，第④步是卤代烃在NaOH的乙醇溶液中发生消去，可设计如下（见答案）。