高中化学试题

常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源

（1）操作A的名称为             。
（2）铜帽溶解时加入H₂O₂的目的是                     （用化学方程式表示）。铜帽溶解完全后，可采用___________方法除去溶液中过量的H₂O₂。
（3）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂，其负极的电极反应式为                           。
（4）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为2MnO(OH)+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O。
① 当1 mol MnO₂参加反应时，共有      mol电子发生转移。
② MnO (OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该反应的化学方程式：                    。
（5）锌锰干电池所含的汞可用KMnO₄溶液吸收。在不同pH下，KMnO₄溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示：

根据上图可知：
① pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高，汞的吸收率                      。
② 在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO₄在酸性条件下          强。

用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂(2Na₂CO₃·3H₂O₂)，它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源。
（1）检验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是                   。
（2）这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的CN^一转化生成NH₃，写出该反应的离子方程式                         。
（3）如果配制洗涤剂的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至会完全失去杀菌作用。试分析其中可能的原因（写出其中一种即可，用离子方程式和简要文字表述）____________________。
（4）某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响，取该洗涤100mL，加入25gFeCl₃固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0.10mol．L^-l NaOH溶液、8.0mol．L^-l NaOH:溶液、澄清石灰水、0.l0mol．L^-1 KMn0₄溶液、BaCI₂稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。
①提出假设：对该气体成分提出合理假设。
假设1：气体是O₂。
假设2：气体是CO₂。
假设3：气体是
②设计方案：设计实验方案证明你的假设，在下表中完成实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤	预期现象和结论
将气体依次通入盛有_____________________、________________的洗气瓶中，并_______________。	___________________________________

 

盐泥是氯碱工业中的废渣，主要含有镁、铁、铝、钙等的硅酸盐和碳酸盐。实验室以盐泥为原料制取MgSO₄·7H₂O的流程如下：

已知：(Ⅰ) Ksp[Mg(OH)₂]＝6.0×
(Ⅱ) Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺开始沉淀到完全沉淀的pH范围依次为：7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7
(Ⅲ) 三种化合物的溶解度（S）随温度变化曲线如图。

回答下列问题：
（1）在盐泥中加H₂SO₄溶液控制pH为1～2以及第一次煮沸的目的是：                      。
（2）若溶液中Mg²⁺的浓度为6 mol/L，溶液pH≥                   才可能产生Mg(OH)₂沉淀。
（3）第二次过滤需要趁热进行，主要原因是                。所得滤渣的主要成分是              。
（4）从滤液Ⅱ中获得MgSO₄·7H₂O晶体的实验操作步骤为：①向滤液Ⅱ中加入                   ，②过滤，得沉淀，③                       ，④蒸发浓缩，降温结晶，⑤过滤、洗涤得产品。
（5）若获得的MgSO₄·7H₂O质量为24.6 g，则该盐泥中含镁[以Mg(OH)₂计]的百分含量约           （MgSO₄·7H₂O式量为246）

已知：（X为卤原子，M为烃基或含酯基的取代基等)
由有机物A合成G（香豆素）的步骤如下：

回答下列问题：
（1）写出C中含氧官能团名称:                   ，F→G 的反应类型是                       。
（2）写出A和银氨溶液反应的化学方程式                            。
（3）D的结构简式为                               。
（4）F有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式：                  。
Ⅰ. 分子中除苯环外，无其它环状结构； Ⅱ.苯环上有两个处于对位的取代基；
Ⅲ. 能发生水解反应，不能与Na反应； Ⅳ.能与新制Cu(OH)₂按物质的量比1:2反应
（5）二氢香豆素（）常用作香豆素的替代品，鉴别二氢香豆素和它的一种同分异构体（）需要用到的试剂有：NaOH溶液、                                 ，
（6）已知：(R，R′为烃基)，试写出以苯和丙烯（=CH—CH₃）为原料，合成的路线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下：

硫酸锌是制备荧光粉的原料之一。工业上由锌白矿（主要成分是ZnO，还含有Fe₂O₃、CuO、SiO₂等杂质）制备ZnSO₄•7H₂O的流程如下。

已知：常温下，溶液中的Fe³⁺、Zn²⁺、Fe²⁺以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为：3.7，6.5，9.7。
（1）浸取过程中提高浸出效率可采用的措施有                    （任答一条），ZnO和硫酸反应的化学方程式为                            。
（2）加入适量锌粉的作用为：①使溶液中的Fe³⁺转化为Fe²⁺；②                         。
（3）氧化过程中H₂O₂发生反应的离子方程式为                        。
（4）加入适量Ca(OH)₂调节溶液pH，促进Fe³⁺水解，Fe³⁺水解反应的平衡常数表达式K＝          ，Ca(OH)₂不能过量的原因是                                    。

化合物F是一种常见的化工原料，可以通过以下方法合成：

（1）写出化合物C中含氧官能团的名称：         和           。
（2）化合物B的结构简式为           ；由D→E的反应类型是           。
（3）写出C→D反应的化学方程式：           。
（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：           。
Ⅰ．能发生银镜反应 ；     Ⅱ．水解产物之一遇FeCl₃溶液显色；
Ⅲ．分子中含有4种不同化学环境的氢。
(5) 已知。请写出以为原料，制备化合物的合成路线流程图（无机试剂可任选）。
合成路线流程图示例如下：

有机物A的分子式为C₉H₁₀O₂，A在光照条件下生成的一溴代物B，可发生如下转化关系(无机产物略)：

其中K物质与氯化铁溶液发生显色反应，且环上的一元取代物只有两种结构。
已知：①当羟基与双键碳原子相连时，易发生如下转化：RCH＝CHOH→RCH₂CHO；
②－ONa连在烃基上不会被氧化。
请回答下列问题：
（1）F与I中具有相同的官能团，该官能团的名称是                。
（2）上述变化中属于取代反应的是                     （填反应编号）。
（3）写出结构简式，G：                    ，M：                          。
（4）写出反应①的化学方程式：                                       。
（5）符合下列要求的A的同分异构体共有       种。
I．含有苯环 II．能发生银镜反应，但不能使氯化铁溶液显紫色III．与A具有相同的官能团
写出其中一种核磁共振氢谱出现4种峰的结构简式：

锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为            。
（2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的_______操作。
（3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉，其作用是__________________，反应的离子方程式为                         。
（4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag合金惰性电极，阳极逸出的气体是                            。
（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为________。
（6）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于 “升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……，冷淀，毁罐取出，……，即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为              。（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌，碳生成CO）

锆（Zr）元素是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆（ZrO₂）可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石（ZrSiO₄）含Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等杂质，碱熔法生产锆的流程如下：

已知25℃时部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Zr(OH)4	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2
开始沉淀时pH	1.2	2.7	3.4	6.3
完全沉淀时pH	2.4	3.2	5.2	9.7

（1）完成高温熔融时的主要反应方程式：ZrSiO₄ + 4NaOH ＝  Na₂ZrO₃ +                +            
（2）为了提高浸出率可采取的方法有                 、             （列举两种）
（3）生成滤渣2的成分                          （用化学式表示）
（4）用氨水将滤液2的pH调至    ≤pH＜     ，目的是                         。
（5）往流程中滤渣1中加入盐酸溶液，过滤不溶物后，再将滤液在不断通入         气流同时蒸发结晶，可回收得到铁的氯化物FeCl₃晶体。

石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO₂（7.8%）、Al₂O₃（5.1%）、Fe₂O₃（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：

（注：SiCl₄的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）
（1）向反应器中通入Cl₂前，需通一段时间N₂，主要目的是_________________。
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，写出由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_________________。
（3）步骤①为：搅拌、过滤，所得溶液IV中的三种阴离子是____________。
（4）由溶液IV生成沉淀V的反应的离子方程式为_____________，100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。

（5）使用上面提纯得到的石墨电极电解NO可制得 NH₄NO₃酸性溶液，其工作原理如下图所示，① 试写出电解池阴极的电极反应式                      。② 为使电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充物质A，A是           ，说明理由：                    。

镁橄榄石主要成分是Mg₂SiO₄，电解法促进镁橄榄石固定CO₂的工艺流程如下图所示：
已知：Mg₂SiO₄(s)+4HCl(aq)2MgCl₂(aq)+SiO₂(s)+2H₂O(l)  △H =－49.04 kJ·mol^-1
固碳时主要反应的方程式为NaOH(aq)+CO₂(g)=NaHCO₃(aq)。

（1）上图方框里的操作名称是         ，横线上的物质有（填化学式）         。
（2）下列物质中也可用作“固碳”的是（填字母序号）         。

A．CaCl2

B．NH3·H2O

C．Na2CO3

D．H2O

（3）由下图可知，90 ℃后，镁橄榄石在盐酸中的溶解效率下降，分析其原因                     。

（4）经分析，所得碱式碳酸镁沉淀中含有少量NaCl。为提纯，可采取的方法是          。本流程中可循环利用的物质是（填化学式）          。
（5）另一种橄榄石的组成是Mg₉FeSi₅O₂₀，用氧化物的形式可表示为           。

Ⅰ：如图所示，甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2molA和1molB，乙中充入2molC和1molHe，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：
2A（g）+B（g）2C（g）； 反应达到平衡后，再恢复至原温度。回答下列问题：

（1）达到平衡时，隔板K最终停留在0刻度左侧a处，则a的取值范围是            。
（2）若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度1处，此时甲容积为2L，反应化学平衡常数为___________。
（3）若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度靠近0处， 则乙中可移动活塞F最终停留在右侧的刻度不大于         ；
Ⅱ：若一开始就将K、F固定，其它条件均不变，则达到平衡时：
（4）测得甲中A的转化率为B，则乙中C的转化率为         ；
（5）假设乙、甲两容器中的压强比用D表示，则D的取值范围是               。

M 是一种治疗直肠癌和小细胞肺癌药物的主要成分，其结构为（不考虑立体结构，其中R为）．M的一条合成路线如下（部分反应试剂和条件省略）．

完成下列填空：
（1）写出反应类型．反应①______、反应③______；
（2）写出反应试剂和反应条件．反应②______、反应④______；
（3）写出结构简式．B______、C______；
（4）写出一种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式．
①能与FeCl₃溶液发生显色反应；②能发生银镜反应；③分子中有5种不同化学环境的氢原子．
（5）丁烷氯化可得到2-氯丁烷，设计一条从2-氯丁烷合成1，3-丁二烯的合成路线．
（合成路线常用的表示方式为：目标产物）______．

增塑剂（DEHP）存在如图所示的转化关系，其中A是对二甲苯（英文名称p-xylene，缩写为PX）的一种同分异构体。

（1）B的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子，则B的结构简式：                   。
（2）D分子所含官能团：           （填名称）。
（3）C分子有1个碳原子连接乙基和正丁基，DEHP的结构简式：                      。
（4）F是B的一种同分异构体，具有如下特征：
A．是苯的邻位二取代物；
B．遇氯化铁溶液显示特征颜色；
C．能与碳酸氢钠溶液反应。
写出F与碳酸氢钠溶液反应的化学方程式：                   。

龙葵醛（）是一种珍贵的香料，广泛用于香料、医药、染料及农药等行业。以下是以苯为原料生成龙葵醛的一种合成路线（部分反应条件及副产物已略去）：

（1）龙葵醛的分子式为_________，其中含氧官能团的名称是_____________；A物质得到的核磁共振氢谱中有_______个吸收峰，B的结构简式可能为_____________；
（2）反应③的反应类型为_________，，反应⑤的反应条件为_____________；
（3）反应⑥的化学方程式为_____________；
（4）龙葵醛具有多种同分异构体，其中某些物质有下列特征：
a．其水溶液遇FeCl₃溶液呈紫色；b．苯环上的一溴代物有两种；c．分子中没有甲基．
写出符合上述条件的物质可能的结构简式（只写两种）：____________________________。