第第頁主觀題提速練(二)(總分:58分建議用時:45分鐘)1.(15分)某銅硫礦富含黃鐵礦和磁黃鐵礦等硫鐵礦物,占原礦礦物總量38%,實驗室以此為原料模擬工業制備純銅并利用黃鐵精礦進行含鉻廢水處理,工藝流程如下:已知:①粉碎解離度(不同成分礦石分離程度)與粉碎程度有關,顆粒越細,解離度越高,最高可達93%,但顆粒越細對設備要求越高。②銅藍礦的主要成分為CuS,黃鐵礦的主要成分為FeS2。③可能用到的數據如下:物質Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2(1)基態銅原子核外電子的空間運動狀態有種。

(2)精磨酸浸過程中,精磨的作用是;

酸浸一般選用硫酸在純氧環境中進行,反應后過濾得到的濾渣中含有硫單質,酸浸的化學方程式為

。

(3)已知增大氧氣的濃度可以提高Cu2+的浸取率,請結合化學用語解釋原因:。

(4)生石灰堿浸時調節pH的范圍為。

(5)濾渣X的主要成分是。

(6)向濾液B中通入高壓H2,可成功制得單質銅的原因是。

(7)黃鐵精礦處理含鉻廢水的機理如圖所示:在溶解反應中,黃鐵精礦會部分溶解,然后與Cr2O72?發生氧化還原反應,請結合信息寫出此過程的離子方程式:2.(14分)硫代乙醇酸(HSCH2COOH)可用作毛毯整理劑及冷燙液的原料,工業上可利用反應NaHS+ClCH2COOHHSCH2COOH+NaCl制備,實驗室設計如圖所示的裝置進行相關模擬實驗(夾持裝置省略)。已知:HSCH2COOH(熔點-16.5℃、沸點123℃)在空氣中會迅速被氧化,在較高溫度下受熱分解產生有毒的硫化物煙氣。回答下列問題:(1)ClCH2COOH可通過以下反應制備:CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl。①簡述pKa(ClCH2COOH)小于pKa(CH3COOH)的原因:。

②PCl3屬于(填“極性”或“非極性”)分子。

(2)該實驗需要250mL10mol·L-1NaOH溶液,配制該溶液時,下列操作正確的是(填字母)。

abcd(3)檢查完氣密性后,關閉K1、K2、K3,添加實驗藥品,先制備NaHS。①制備H2S時,打開K1,使25%磷酸緩緩滴入Na2S濃溶液中,緩緩滴加的優點是

。

②實驗時不能用25%硝酸代替裝置A中25%磷酸的原因是。

③裝置C的作用是。

④裝置D中多孔球泡的作用是;

寫出裝置D中剛開始反應的離子方程式:。

⑤經過一系列分離提純可獲得HSCH2COOH粗品,提純HSCH2COOH需要采取減壓精餾的原因是

。

3.(15分)CH3OH是一種綠色能源,也是一種化工原料。回答下列問題:Ⅰ.合成甲醇。工業上常用CO和H2制備CH3OH,反應原理是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH。(1)已知:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH1=-akJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH2=-bkJ·mol-1③CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH3=-ckJ·mol-1ΔH=kJ·mol-1(用含a、b、c的代數式表示)。

(2)在恒溫恒容密閉容器中充入1molCO(g)和1molH2(g)合成CH3OH(g)。下列情況表明該反應一定達到平衡狀態的是(填字母)。

A.氣體壓強不隨時間變化B.v正(CO)=2v逆(H2)C.氣體密度不隨時間變化 D.氣體平均摩爾質量不隨時間變化(3)向容積相同的甲、乙恒容密閉容器中均充入1molCO(g)和3molH2(g),同時發生反應合成CH3OH(g),相對甲,乙僅改變溫度,測得甲醇的物質的量與時間的關系如圖所示。①溫度:甲(填“高于”或“低于”)乙,判斷依據是。

②ΔH(填“>”“<”或“=”)0,判斷依據是。

③若容器容積為1L,甲容器中0~4min內用H2表示的平均反應速率為mol·L-1·min-1。

Ⅱ.甲醇可用于合成有機物中國科學院大連化學物理研究所科研團隊利用Rh單核配合物催化劑,以CH3OH和CO為原料合成了CH3COOH,相關反應為CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g)、CH3OH(g)+CH3COOH(g)CH3COOCH3(g)+H2O(g)。(4)以CH3OH和CO為原料,從原子利用率分析,合成(填“CH3COOH”或“CH3COOCH3”)是最理想的綠色化學工藝。

(5)一定溫度下,總壓強保持1.5akPa,向反應器中充入1molCH3OH(g)和1molCO(g),在一定條件下合成CH3COOH(g)和CH3COOCH3(g)。達到平衡時,CH3OH(g)的轉化率為60%,CH3COOH(g)的選擇性(CH3COOH的選擇性=CH3COOH的物質的量含碳產物總物質的量×100%)為80%。該溫度下合成CH3COOH(g)反應的平衡常數Kp=(kPa)-1(用含a4.(14分)特戈拉贊(Tegoprazan)用于治療胃食管反流病。其關鍵中間體(H)的合成路線如下:已知:①Bn—表示(1)D中含氧官能團有醚鍵、(寫名稱)。

(2)Ⅴ的反應類型為。

(3)Ⅶ的化學方程式為。

(4)從化學平衡角度解釋Ⅰ中K2CO3的作用:

。

(5)根據化合物BnCl的結構特征,分析預測其可能的化學性質,完成下表。序號反應試劑、條件產物的結構簡式反應類型aH2、Ni,加熱

加成反應b

取代反應(6)W是A的同分異構體,滿足下列條件的W有種。

①含有環狀結構單元,不含②能與NaHCO3溶液反應③環上只有兩個取代基其中,核磁共振氫譜峰面積比為3∶2∶1的同分異構體的結構簡式為(任寫一種)。

參考答案1.(每空2分,有標注的除外)(1)15(1分)(2)精磨可以使顆粒更細,提高酸浸效率2CuS+O2+2H2SO42CuSO4+2S+2H2O(3)CuS難溶于硫酸,在硫酸中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的濃度,可以反應消耗S2-,使之轉化為S,使沉淀溶解平衡正向移動,促進Cu2+的浸取(4)3.2≤pH<4.2(5)Fe(OH)3和CaSO4(6)Cu2+被H2還原為Cu單質,通過過濾分離出來(7)2FeS2+5Cr2O72?+38H+2Fe3++4SO42?+10Cr3+解析銅硫礦原石經過粉碎解離得到主要成分為CuS的銅藍礦和主要成分為FeS2的黃鐵礦。但解離度達不到100%,即銅藍礦含雜質FeS2,經過在純氧環境下的精磨酸浸,硫化銅中的S元素轉變為單質S,雜質二價鐵被氧化成三價鐵,堿浸時Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀,Ca2+結合SO42?生成CaSO4微溶物,二者形成濾渣X,濾液B中的Cu2+與H(1)基態原子的空間運動狀態數即軌道數,基態銅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,共15個原子軌道,即基態銅原子核外電子的空間運動狀態有15種。(4)用生石灰調pH是為了除去雜質Fe3+,pH需要大于或等于3.2,但不能將Cu2+轉化為沉淀,因此pH還要小于4.2,即3.2≤pH<4.2。(5)濾液A中含有CuSO4和Fe3+,加入CaO后,除了生成Fe(OH)3沉淀外,還會有CaSO4生成,即濾渣X的主要成分是Fe(OH)3和CaSO4。(7)在酸性溶液中,黃鐵精礦中的FeS2被氧化成Fe3+和SO42?,Cr2O72.(每空2分,有標注的除外)(1)①Cl電負性大于H,導致ClCH2COOH的羧基中的羥基的極性更大,更易電離出氫離子,酸性更強,pKa更小(或由于Cl原子的吸電子效應,—O—H中氫氧之間的共用電子對向氧原子偏移更多等其他合理敘述)②極性(1分)(2)ad(3)①避免H2S的生成速率過快,導致H2S的利用率低(合理即可,1分)②硝酸具有強氧化性,與Na2S反應不生成H2S(合理即可)③安全瓶,防倒吸(合理即可,1分)④增大氣體與溶液的接觸面積,提高H2S的利用率(1分)H2S+2OH-S2-+2H2O⑤降低HSCH2COOH的沸點,避免溫度較高時HSCH2COOH發生分解反應(合理即可)解析裝置A中Na2S濃溶液與25%磷酸反應生成H2S;裝置C為安全瓶,裝置D中先是H2S與NaOH溶液反應生成NaHS,然后滴入氯乙酸溶液,氯乙酸與NaHS反應制得HSCH2COOH;裝置E中NaOH吸收尾氣,防止污染大氣。(2)轉移溶液使用玻璃棒引流,a項正確;應該蓋好塞子,而不是用手指按住瓶口,b項錯誤;視線應該與凹液面最低處水平,而不是仰視,c項錯誤;搖勻操作:確保容量瓶的瓶塞已經蓋好,用一只手壓住塞子,另一只手托住瓶底,將容量瓶倒轉過來,上下搖動,使溶液分布均勻,d項正確。3.(每空2分,有標注的除外)(1)2(2)AD(3)①低于(1分)乙容器中反應先達到平衡,反應速率快,溫度高②<(1分)升高溫度,平衡時n(CH3OH)減小,說明平衡向左移動,故ΔH<0③0.2(4)CH3COOH(1分)(5)2解析(1)根據蓋斯定律,①×12+②-③得到目標反應,則ΔH=2c-a-2(2)正反應是氣體分子數減小的反應,當壓強不變時反應達到平衡狀態,A項符合題意;2v正(CO)=v逆(H2)時反應達到平衡狀態,B項不符合題意;氣體總質量不變,容器容積不變,密度始終不變,C項不符合題意;氣體總質量不變,氣體總物質的量減小,故氣體平均摩爾質量增大,當氣體平均摩爾質量不變時達到平衡狀態,D項符合題意。(3)①根據圖像可知,乙容器反應較快,相對甲,乙僅改變溫度,故乙的溫度高于甲。②升高溫度,平衡時n(CH3OH)減小,說明平衡向左移動,故ΔH<0。③4min時,甲醇的物質的量為0.4mol,則消耗0.8molH2,H2的平均反應速率=0.8mol÷(4min×1L)=0.2mol·L-1·min-1。(5)根據已知信息和原子守恒可知,平衡體系中各物質的物質的量如下表:物質CH3OH(g)CO(g)H2O(g)CH3COOH(g)CH3COOCH3(g)物質的量/mol0.40.50.10.40.1總物質的量為1.5mol,p(CH3OH)=0.4akPa,p(CO)=0.5akPa,p(CH3COOH)=0.4akPa,Kp=p(CH3COOH)p(CH4.(每空2分,有標注的除外)(1)酰胺基、硝基(1分)(2)取代反應(1分)(3)(4)K2CO3與Ⅰ中生成的HCl反應,促進反應Ⅰ正向進行,提高B的產率(5)NaOH溶液,加熱(6)21解析(5)BnCl與H2在Ni作催化劑、加熱條件下發生加成反應,得到;BnCl在NaOH溶液、加熱條件下發生取代反應生成。(6)環上只有2個取代基,能與NaHCO3溶