当前位置:首页 > (精选3份合集)2020届天津市静海区重点中学高考数学模拟试卷
A、工业利用菱镁矿(主要含MgCO3,还含有Al2O3、FeCO3杂质)制取氯化镁,所以酸浸池中加入的X酸是盐酸,故A错误;
B、加入氯气将二价铁氧化为三价铁,以便于调pH除铁元素,故B正确;
C、根据以上分析可知,加MgO调节pH得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,所以沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3,故C正确;
D、镁是活泼金属,所以在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁,故D正确; 故选A。 15.C 【解析】 【详解】
A. 2Mg+O2?2MgO属于化合反应,A不选; B. Mg(OH)2
MgO+H2O属于分解反应,B不选;
?C. 复分解反应无法一步生成MgO,C选; D. 2Mg+CO2答案选C。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.O=C=O 加入稀硫酸的量过多,下一步加入NH3.H2O调节pH生成钴镍锰三元沉淀时,需要消耗大L-1 量的NH3.H2O,造成原料的浪费 2 LiNiO2+ H2O2+6 H+=2Li++2Ni2++ 4H2O+ O2↑ 1.4?10-4 mol·NaHCO3 (NH4)2SO4、Li2SO4 4xCo(OH)2 + 4yNi(OH)2 + 4z Mn(OH)2 + 2Li2CO3 + O2 = 4LiCoxNiyMnzO2 + 2CO2↑ + 4 H2O 【解析】 【分析】
正极一般以铝箔作为基底,铝与氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的NaAlO2,NaAlO2溶液中通入足量的气体X,生成不溶于水的Al(OH)3,结合我们中学所学的知识,该气体为CO2,结构式为O=C=O;滤渣中加稀硫酸溶解,如果加入稀硫酸的量过多,下一步加入NH3.H2O调节pH生成钴镍锰三元沉淀时,需要消耗大量的NH3.H2O,造成原料的浪费,酸浸时加入双氧水时,目的是把钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂三元材料还原为Co2+、Ni2+、Mn2+;调节pH使溶液中Co2+、Ni2+、Mn2+均沉淀完全,因为它们形成的氢氧化物都是R(OH)2这个形式,对于化学式中阴阳离子个数比相同的,Ksp越小溶解度越小,只要把Ksp最大的Mn(OH)2沉淀完全,其他两种离子也能沉淀完全; 【详解】
(1)正极以铝箔作为基底,碱浸时铝与氢氧化钠溶液反应2Al+NaOH+2H2O=2 NaAlO2+3H2↑,NaAlO2溶液中通入足量的气体X,生成不溶于水的Al(OH)3,则气体X是CO2,结构式为O=C=O;
(2)酸浸时如果加入稀硫酸的量过多,下一步加入NH3.H2O调节pH生成钴镍锰三元沉淀时,需要消耗
2MgO+C属于置换反应,D不选;
大量的NH3.H2O,造成原料的浪费;
(3)“酸浸”时除了加入稀硫酸,还需加入双氧水,加入双氧水的目的是把钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂三元材料还原为Co2+、Ni2+、Mn2+,在酸性环境下,H2O2与镍酸锂( LiNiO2)发生的离子方程式:2 LiNiO2+ H2O2+6 H+=2Li++2Ni2++ 4H2O+ O2↑;
(4)常温下,向含Co2+、Ni2+、Mn2+的溶液中加入稀氨水,使Co2+、Ni2+、Mn2+均沉淀完全,此时溶液中Co2+、Ni2+、Mn2+的浓度均小于1?10-5 mol·L-1,因为它们形成的氢氧化物都是R(OH)2这个形式,对于化学式中阴阳离子个数比相同的,Ksp越小溶解度越小,只要把Ksp最大的Mn(OH)2沉淀完全,其他两种离子也L-1; 能沉淀完全,1?10-5?c2(OH-)= 2×10-13,c(OH-)?1.4?10-4 mol·
(5)滤液是NaAlO2溶液,NaAlO2溶液中通入足量的气体CO2,NaAlO2+ CO2 +2H2O= NaHCO3 +Al(OH)3↓,故滤液1的主要溶质是NaHCO3;在滤渣中加入稀硫酸和双氧水,引入SO42-,滤渣溶解生成了Li+,然后加入NH3.H2O调节pH,生成了NH4+,故滤液2中的主要溶质是(NH4)2SO4、Li2SO4;
(6)Co(OH)2、Ni(OH)2、Mn(OH)2与Li2CO3在空气中高温烧结固相合成钴镍锰酸锂三元正极材料( LiCoxNiyMnzO2,x+y+z=1),则化学反应方程式为:4xCo(OH)2 + 4yNi(OH)2 + 4z Mn(OH)2 + 2Li2CO3 + O2 = 4LiCoxNiyMnzO2 + 2CO2↑ + 4 H2O 。 【点睛】
本题是工业上回收废旧锂离子电池来制备钴镍锰酸锂三元正极材料( LiCoxNiyMnzO2,x+y+z=1),一个工艺流程题,考查考生对元素化合物及化学反应原理知识的理解应用,要求考生能结合题中所给的信息和流程图,熟悉每一步的作用,加入指定试剂的作用,能准确书写陌生方程式。 三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.加成反应 BrCH2CH2Br+2NaCN→NCCH2CH2CN+2NaBr (CH3)2C=CH2
CH2=C(CH3)COOH+CH3OH CH2=C(CH3)COOCH3+H2O 碳碳双键、酯基
4 HCOO C(CH3)=CH2
HOCH2CHBrCH3【解析】 【分析】
HOCH2CH(CN)CH3HOCH2CH(CH3)COOHCH2=C(CH3)COOH
乙烯与溴发生加成反应生成A,A为BrCH2CH2Br,结合B的分子式可知B为NC-CH2CH2-CN,B中-CN转化为-COOH得到丁二酸。丁二酸发生分子内脱水形成酸酐。 I与R′NH2得到W(
),结合W的结构可知I为
,结合信息II,逆推可知H为
。D的分子式为C4H8,核磁共振
氢谱中有两组峰且面积之比是1∶3,不存在顺反异构,则D为(CH3)2C=CH2,D氧化生成E,E与甲醇发生酯化反应生成F,结合H的结构,可知E为CH2=C(CH3)COOH,F为CH2=C(CH3)COOCH3,F发生加聚反应生
成的G为,G发生信息I中的反应得到H。据此分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析,反应①是乙烯与溴发生加成反应,故答案为加成反应;
(2)反应②是取代反应,其化学方程式是:BrCH2CH2Br+2NaCN→NCCH2CH2CN+2NaBr,故答案为BrCH2CH2Br+2NaCN→NCCH2CH2CN+2NaBr;
(3) 根据上述分析,D的结构简式为(CH3)2C=CH2,故答案为(CH3)2C=CH2; (4)反应⑤的化学方程式为CH2=C(CH3)COOH+CH3OHCH2=C(CH3)COOH+CH3OH
CH2=C(CH3)COOCH3+H2O,故答案为
CH2=C(CH3)COOCH3+H2O;
(5) F为CH2=C(CH3)COOCH3,含有的官能团有碳碳双键和酯基;G的结构简式是,故答
案为碳碳双键、酯基;;
(6)反应⑥的化学方程式为,故答案为
;
(7)E为CH2=C(CH3)COOH,①能发生水解且能发生银镜反应,说明属于甲酸酯类;②能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,说明含有碳碳双键,符合条件的E的同分异构体有:HCOO CH=CHCH3(顺反2种)、HCOO CH2 CH=CH2、HCOO C(CH3)=CH2,共4种,其中核磁共振氢谱有三个峰的结构简式为HCOO C(CH3)=CH2,故答案为4;HCOO C(CH3)=CH2;
(8)HOCH2CHBrCH3和NaCN发生取代反应生成HOCH2CH(CN)CH3,HOCH2CH(CN)CH3酸化得到HOCH2CH(CH3)COOH,HOCH2CH(CH3)COOH发生消去反应生成CH2=C(CH3)COOH,其合成路线为HOCH2CHBrCH3
HOCH2CH(CN)CH3
HOCH2CH(CH3)COOH
CH2=C(CH3)COOH,故答案为
HOCH2CHBrCH3【点睛】
HOCH2CH(CN)CH3HOCH2CH(CH3)COOHCH2=C(CH3)COOH。
本题的易错点和难点为(8),要注意题意“
不能先消去羟基形成碳碳双键,再发生取代反应。 四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
HOCH2CHBrCH3不易发生取代反应”在合成中的应用,
18.原子晶体 C 2??27?14? 32ab?10?21NA2【解析】 【分析】 (1)原子晶体的熔沸点较高、硬度大,同一周期元素的电离能呈增大趋势; (2)根据O原子核外电子排布及各个能级的原子轨道的形状确定未成对电子数目; (3)等电子体结构相似,结合共价单键都是σ键与π键,共价双键一个是σ键,1个是π键;共价三键1个σ键个2个π键分析; (4)根据将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN-,有2种结构,判断Cu2+中原子杂化类型; (5)利用均摊方法计算一个晶胞中含有的离Al原子最近的Al原子个数,先计算一个晶胞中含有的Al、N原子数目,然后根据晶胞密度计算公式ρ?【详解】 (1)由于原子晶体的熔沸点较高、硬度大,而氮化铝(AlN)陶瓷最高可稳定到2473K,说明原子间结合力强,熔沸点高,属于原子晶体;在上述反应中涉及到的第二周期的元素有C、N、O三种元素,同一元素的电离能随原子序数的增大而增大,但由于N原子最外层的p电子处于半充满的稳定状态,不容易失去电子,属于其第一电离能比相邻的O元素要大,故三种元素的第一电离能由小到大的顺序是C (3) N2结构简式是N≡N,等电子体具有相似的结构。CO与N2互为等电子体,所以CO分子中含有1个σ键和2个π键,因此CO分子中σ键与π键数目之比为1:2; (4)由于将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN-,有2种结构,说明[Cu(NH3)4]2+形成是平面正方形结构,Cu2+在平面正方形对角线的交点上;若是Cu2+采用sp3杂化,由于正四面体任何两个顶点都处于相邻位置,那么[Cu(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形,将配离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN-,则只有1种结构,所以Cu2+不是采用sp3杂化; m计算。 V
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