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山东省2021年普通高中学业水平等级考试化学
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这是一份山东省2021年普通高中学业水平等级考试化学,文件包含2021年山东省高考化学试题山东卷解析版doc、山东省2021年普通高中学业水平等级考试化学试题解析1docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共44页, 欢迎下载使用。
山东省2021年普通高中学业水平等级考试
化学
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每个题目只有1个选项符合题目要求。
1. 有利于实现“碳达峰、碳中和”的是
A.风能发电 B.粮食酿酒 C.燃煤脱硫 D.石油裂化
【答案】A
【解析】
本题考查的绿色化学思想,节约用电,减污减排,开发新能源是发展的方向。
A. 利用自然可再生能源,不会产生CO2,有利于实现碳中和,符合绿色思想,A项正确;
B.粮食酿酒,一方面浪费资源,同时不会减少碳的排放,不利于碳中和,B项错误;
C.燃煤脱硫只是减少的SO2 的排放,并不能减少CO2排放,C项错误;
D. 裂化只是把长链烃转化成短链烃,也不会减少CO2的排放,D项错误;
2. 下列物质应用错误的是
A.石墨用作润滑剂 B.氧化钙用作食品干燥剂
C.聚乙炔用作绝缘材料 D.乙二醇溶液用作汽油防冻液
【答案】C
【解析】
A.石墨层与层之间可以滑动,可作润滑剂,A项正确;
B.氧化钙与水可作用生成氢氧化钙,能做干燥剂,B项正确;
C. 聚乙炔分子中有离域大π键,具有导电性,不能作绝缘材料,C项错误;
D.40%的乙二醇和60%的软水混合成的防冻液,防冻温度为-25℃,D项正确.
3. 关于下列仪器使用的说法错误的是
① ② ③ ④ ⑤
A.①、④不可加热 B.②、④不可用作反应容器
C.③、⑤可用于物质分离 D.②、④、⑤使用前需检漏
【答案】A
【解析】
A. ①垫石棉网的时可以加热,④是不能加热的,A项错误;
B. ②、④都带有精确仪器,不能作为反应器使用,B项正确;
C. ③能用于蒸馏,把沸点不同相溶液体分离开,⑤用于分液,把互不相溶的液体分开,C项正确;
D.②⑤都带有活塞使用前要检漏,而容量瓶带有瓶塞,使用时要翻转振荡 所以必须确保不漏水才行,也要检漏,D项正确;
4. X、Y为第三周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在,下列说法错误的是( )
A. 原子半径:X>Y
B. 简单氢化物的还原性:X>Y
C. 同周元素形成的单质中Y氧化性最强
D. 同周期中第一电离能小于X的元素有4种
【答案】D
【解析】
A项,已知Y最高正价与最低负价的代数和为6,根据化合价规律Y最高正价与最低负价的绝对值代数和为8,得Y为Cl,X为P,原子半径:P>Cl,正确。
B项,简单氢化物的还原性:PH3>HCl,正确。
C项,同周期从左到右元素非金属性增强,单质氧化性增强,Cl2氧化性最强,正确。
D项,同周期中第一电离能小于P的元素有5种,分别是Na、Mg、Al、Si、S,错误。
5.下列由实验现象所得结论错误的是( )
A. 向 NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀、证明 HSO3-具有氧化性。
B. 向酸性 KMnO4溶液中加入 Fe3O4粉末,紫色褪去,证明 Fe3O4 中含 Fe(II)。
C. 向浓 HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成 NO2。
D. 向 NaClO 溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明 NaClO在溶液中发生了水解反应。
【答案】C
【解析】
A项,HSO3-+2H2S+H+=3S↓+H2O,正确。
B项,酸性 KMnO4溶液紫色褪去,证明 Fe3O4中含有还原性的Fe2+ ,正确。
C项,浓HNO3 (浓)受热分解也会生成NO2,错误。
D项, NaClO+H2O NaOH+HClO,水解生成NaOH使酚酞变红,HClO具有漂白性又使红色褪去,正确。
6 . X、Y均为短周期金属元素。同温同压下,0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应,生成H2体积为V1 L ; 0.1 mol Y 的单质与足量稀硫酸反应,生成 H2体积为 V2 L。下列说法错误的是( )
A. X、Y 生成H2的物质的量之比一定为
B. X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C. 产物中 X、Y 化合价之比一定为
D. 由一定能确定产物中 X、Y 的化合价
【答案】D
【解析】
A项,同温同压下,气体体积比等于物质的量之比,正确。
B项,X消耗盐酸的物质的量为氢气物质的量的2倍,Y消耗硫酸的物质的量等于氢气物质的量,正确。
C项,生成氢气所得电子等于金属失去电子的数目即金属化合价的变化,正确。
D项,由可得金属X、Y 化合价之比,不能确定具体化合价,错误。
7.某同学进行蔗糖水解实验,并检验产物中的醛基,操作如下:
向试管Ⅰ中加入1 ml 20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加热5分钟。打开盛有10%NaOH溶液的试剂瓶,将玻璃塞倒放,取1 ml溶液加入试管Ⅱ,盖紧瓶塞;向试管Ⅱ中加入5滴2%CuSO4溶液。将试管Ⅱ反应液加入试管Ⅰ,用酒精灯加热试管Ⅰ并观察实验现象。实验中存在的错误有几处?
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】1、NaOH溶液的保存不能用玻璃塞,应该用橡胶塞;2、在加入含NaOH的Cu(OH)2悬浊液之前,应该用NaOH溶液中和稀硫酸。
8.工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如下,下列说法错误的是
A.吸收过程中有气体生成
B.结晶后母液中含有NaHCO3
C.气流干燥湿料时温度不宜过高
D.中和后溶液中含有Na2SO3和NaHCO3
【答案】B
【解析】
A项,吸收过程中发生反应2SO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHSO3 + CO2,所以吸收过程中有CO2气体生成,正确;
B项,结晶后母液中主要成分为NaHSO3,不可能有NaHCO3,否则会发生反应NaHSO3 + NaHCO3 = Na2SO3 + CO2 + H2O,错误;
C项,气流干燥时,温度过高会使NaHSO3分解,正确;
D项,中和时发生反应NaHSO3 + Na2CO3 = NaHCO3 + Na2SO3,正确。
9.关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构和性质,下列说法错误的是
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4空间构型为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、N、O的杂化方式均相同
【答案】B
【解析】
A项,CH3OH分子为正四面体构型,由于羟基的存在使其正负电荷中心不能重合,所以为极性分子,正确;
B项,N2H4中N原子为sp3杂化,且有1对孤电子对,为三角锥型,错误;
C项,N2H4和(CH3)2NNH2均为分子晶体,且(CH3)2NNH2相对分子质量大,但是N2H4中氢键数目多于(CH3)2NNH2,所以N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2,正确;
D项,CH3OH和(CH3)2NNH2中C、N、O的杂化方式均为sp3杂化,正确。
10. 以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是
A. 放电过程中,K+均向负极移动
B. 放电过程中,KOH物质的量均减小
C. 消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大
D. 消耗1 mol O2氧气时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L
【答案】C
【解析】
A. 放电过程中,K+应向正极移动,故A错误;
B. 放电过程中,CH3OH-O2和(CH3)2NNH2-O2中碳元素均与KOH生成CO32-,KOH物质的量减小,但N2H4-O2燃料电池不消耗KOH,KOH物质的量不变,故B错误;
C. 假设均为1 mol燃料,转移电子数分别为6mol、4mol、16mol。则消耗等质量燃料时,转移电子数分别为632 mol、432 mol、1660 mol,则(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大,故C正确;
D.消耗1 mol O2氧气时,产生1 mol N2,在标准状况下为22.4 L,故D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。选对且不全的得2分,有选错的得0分。
11. 为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
配制100 mL一定物质的量浓度的NaCl溶液
100 mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒
蒸馏水、NaCl固体
B
制备Fe(OH)3胶体
烧杯、酒精灯、胶头滴管
蒸馏水、饱和FeCl3溶液
C
测定NaOH溶液浓度
烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管
待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂
D
制备乙酸乙酯
试管、量筒、导管、酒精灯
冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液
【答案】A B
【解析】C. 玻璃仪器中缺少碱式滴定管,故C错误。D.试剂中缺少浓硫酸,故D错误。
12.立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2-甲基-2-丁醇)存在如下转化关系,下列说法错误的是
A.N分子可能存在顺反异构
B.L的任一同分异构体最多有一个手性碳原子
C.M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有4种
D.L的同分异构体中,含两种化学环境氢的只有1种
【答案】AC
【解析】
本题在考查醇、烯烃、卤代烃之间的转化关系的基础上,进一步考查顺反异构、对映异构、C5H11-异构体的书写、醇氧化为醛的结构特点及等效氢的判断等,设问角度多,知识容量大,对学生的知识水平要求较高。
A项,M N的反应为消去反应,所得有机产物N的结构有两种 和
,两分子中均有一个双键碳上有相同基团或氢原子,所以不存在顺反异构,
A项错误;
B项,N L的反应为加成反应,L的分子式为C5H11Cl,由L M可知,L的结构简式为
,其同分异构体由7种,其结构分别为①
② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ 手性碳原子所连的
四个基团各不相同,只有②④⑤中各有一个手性碳,其余分子中均不存在手性碳,B项正确;
C项, M的属于醇的同分异构体,即为B选项中L的7种同分异构体的水解产物,含有 结构的醇可以被氧化为酮,观察以上结构可知②③⑤水解后的产物含有此结构,因此符合条件的有3种,C项错误;
D项,只有⑦ 中含有两种化学环境氢,D项正确。
13.实验室中利用固体KMnO4进行如下实验,下列说法错误的是
A.G与H均为氧化产物
B.实验中KMnO4只作氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D.G与H的物质的量之和可能为0.25 mol
【答案】BD
【解析】
本题围绕KMnO4受热分解及分解后的固体与足量浓盐酸反应为情境展开,情境相对比较简单,以含Mn化合物的化学性质为载体考查了氧化还原反应的判断、相关概念及简单计算。
KMnO4受热分解产生K2MnO4、MnO2、O2,其中O2为氧化产物。加热后所得固体除了含有K2MnO4、MnO2外还可能含有剩余的KMnO4,固体与足量浓HCl反应最后所得溶液为MnCl2溶液,说明它们均可与浓HCl反应,根据化合价变化可知,MnCl2为还原产物,生成的气体单质H为Cl2,为氧化产物。
A项,由以上分析可知G为O2、H为Cl2均为氧化产物,A项正确;
B项,KMnO4受热分解时,它既是氧化剂又是还原剂,B项错误;
C项,本题中涉及的反应有:①KMnO4受热分解;②K2MnO4与HCl;③MnO2与HCl。若KMnO4过量,则还会有④KMnO4与HCl的反应,这4个反应均为氧化还原反应,所以Mn元素至少参与了3个氧化还原反应,C项正确;
D项,把整个过程当成一个整体来看,KMnO4和浓HCl是反应物,O2、Cl2为氧化产物,MnCl2为还原产物,K2MnO4和MnO2相当于中间产物。整个过程中0.1 mol KMnO4做氧化剂得到0.5 mol e-,根据得失电子守恒n(O2)×4 + n(Cl2)×2 = 0.5,所以n(O2) + n(Cl2)<0.25 mol,D项错误。
14.18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为:
能量变化如图所示。已知
为快速平衡,下列说法是
A.反应II、III为决速步
B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在CH318OH
D.反应I与反应IV活化能的差值等于图示总反应的焓变
【答案】 B
【解析】
A项,决定总反应速率快慢的是慢反应,即活化能大的反应。从图像上看,向右的两个反应中,I的活化能大,向左的两个反应中,IV的活化能大。A项错误;
B项,由于存在平衡,根据反应II的变化,生成物中既可能有18OH-,也可能有OH-。B项正确;
C项,根据反应IV的变化,生成物中只能有CH3O-,故反应结束后,溶液中不会存在CH318OH选。C项错误;
D项,反应I与反应IV活化能的差值与图示总反应的焓变不存在相应关联,故D项错误。
15、懒氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需的氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-
向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=,下列表述正确的是
A.>
B.M点,c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2 c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C.O点,pH=
D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】
结合图像,根据M点可得K1= ≈10-2,根据N点可得
K2=≈10-9,根据O点可得K3=≈10-11。
A项, ≈10-7,≈10-2,A项错误;
B项, M点的电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2 c(H3R2+)+c(H2R+)+c(Na+)+c(H+),因为c(H3R2+)=c(H2R+),所以c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=3 c(H2R+)+c(Na+)+c(H+),B项错误;
C项, O点c(H2R+)=c(R-),-lg K2-lg K3=-lg K2· K3=-lg·=-lg c2(H+)=2pH,所以C项正确;
D项,P点时为NaR和HR、NaCl的混合液,所以c(Na+)>c(Cl-),由P点的pH可知c(OH-)>c(H+),D项应该是正确的。本题答案:CD。
三、非选择题,本题共5小题,共60分。
16.(12分)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态F原子核外电子的运动状态有 种。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ;OF2分子的空间构型为 ;OF2的熔沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是 。
(3)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 ,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标号)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
(4)XeF2晶体属于四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90̊,该晶胞中有 个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为(,,)。已知Xe-F键长为r pm,则B点原子的分数坐标为 ;晶胞中A、B间距离d= pm。
【答案】
(1)9
(2)F>O>Cl 角(V)形 低于 二者同属于分子晶体,Cl2O分子量更大,范德华力大,熔沸点更高
(3)5 D
(4)2 (0,0,)
【解析】
(1)基态F原子核外有9个电子,有9种运动状态。
(2)电负性的数据为,F为4.0,O为3.5,Cl为3.0,则F>O>Cl。若不知晓具体数据可选择O元素和Cl元素组成的常见化合物ClO2或Cl2O,O均为负价,化合价呈负价的元素电负性高。利用VSEPR进行计算,OF2中心原子O有4对价电子,为sp3杂化,但正四面体中有2个顶点被孤电子对占据,则空间结构为角(V)形。OF2和Cl2O均为分子晶体,不含分子间氢键,Cl2O的分子量更大,范德华力大,熔沸点更高。
(3)根据VSEPR可计算,XeF2中心原子Xe的价电子对数为5,5对价电子对应sp3d杂化方式。
(4)由晶体结构和键合方式可知,灰球为Xe原子,黑球为F原子,利用均摊法可计算出晶胞中含有2个Xe原子和4个F原子,则晶胞中含有2个XeF2分子。原子的分数坐标是以晶胞参数为单位长度建立的坐标系来表示晶胞中各原子的位置,B原子位于z轴的棱上,因Xe-F键长为r pm,且晶胞常数为c pm,则B点的原子分数坐标为(0,0,)。
设晶胞位于z轴的中点为c点,则BC点的距离为pm, AC点的距离为 pm。ABC三点构成直角三角形,则斜边AB的距离d=== pm。
17.(11分)工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7· 2H2O)的工艺流程如下。回答下列问题:
铬铁矿
纯碱
H2O
O2
H2SO4
H2SO4
滤渣
滤渣
副产品
Na2Cr2O7· 2H2O
母液
焙烧
浸取
中和
酸化
蒸发结晶
冷却结晶
(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是 。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c 与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5 mol · L-1 时,可认为已除尽。
中和时pH的理论范围为 ,酸化的目的是
。Fe元素在 (填操作单元的名称)过程中出去。
(3)蒸发结晶时,过度蒸发将导致 ;冷却结晶所得的母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有 。
(4)利用膜电解技术(装置如图所示)。以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为:4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑
则Na2Cr2O7在 (填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为 。
【答案】
(1) 为使气体和铬铁矿充分混合,反应物充分反应。
(2)4.5到9.3;将铬元素由CrO42-转变成目标产物红矾钠的Cr2O72-。(或将Na2CrO4转变成Na2Cr2O7。);浸取
(3)让铬元素由原来的CrO42-转变成目标产物红矾钠的Cr2O72-;硫酸
(4)阳极;Na+
【解析】
工业生产为了使原料充分利用,采用的方法之一是逆流原理,其目的就是使得反应物之间充分混合,反应充分。所以焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是为使气体和铬铁矿充分混合,反应物充分反应。
中和时时的目的是为了将Al、Si的可溶性盐转变成沉淀,且Al元素不以铝离子形式再次溶解,所以中和时pH的理论范围为4.5到9.3。
焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,而目标产物红矾钠是Na2Cr2O7,所以酸化的目的是将铬元素由CrO42-转变成目标产物红矾钠的Cr2O72-。(或将Na2CrO4转变成Na2Cr2O7。)
铁元素再加入纯碱焙烧时,铁的氧化物难溶于水,在浸取中以滤渣形式分离出去。
蒸发结晶得到的是红矾钠(Na2Cr2O7· 2H2O),晶体中含结晶水。如果过度蒸发,晶体受热失去结晶水。生产过程中加入的硫酸与Na2CrO4,Al、Si的可溶性钠盐反应时,得到副产物硫酸盐(硫酸钠)。之后硫酸酸化,所以母液中的硫酸为可循环利用的物质。
电解时阳极氢氧根放电,产生氧气,阳极区剩余的氢离子使CrO42-转变成Cr2O72-,所以重铬酸钠在阳极产生。阴极区氢离子放电得到H2,溶液中存在OH-离子。Na+通过离子交换膜,转移到阴极区得到产物氢氧化钠。
18.(13分)六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,熔点为283℃,沸点为340℃,易溶于CS2、极易水解。实验室中,先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:
(1)检查装置气密性并加入WO3;先通N2其目的是 ;一段时间后,加热管式炉。改通H2,对B处逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为 ,证明WO3已被完全还原的现象是 。
(2)WO3完全还原后,进行的操作为:①冷却,停止通H2;②以干燥的接收装置替换E;③在B处加装盛有碱石灰的干燥管;④……;⑤加热、通Cl2;⑥……
碱石灰的作用是 ;操作④是 ,目的是 。
(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:
①称量:将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m1 g;开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2 g;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m3 g,则样品质量为 g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。
②测定:先将WCl6转化为可溶的Na2WO4,通过IO3—离子交换柱发生反应:WO42—+Ba(IO3)2=Ba(WO3)2+2IO3—;交换结束后,向所得含IO3—的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应:IO3—+5I—+6H+=3I2+3H2O;反应完全后,用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32—=2I—+S4O62—。
滴定达终点时消耗cmol·L—1的Na2S2O3溶液vmL,则样品中WCl6(摩尔质量为Mg·mol—1)的质量分数为 。
称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将 (填“偏大” “偏小”或“不变”),样品中WCl6质量分数的测定值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】
(1) 排出装置中的空气,防止空气中的氧气干扰实验结果 直型冷凝管 不再有水凝结
(2)吸收氯气;防止水蒸气进入 通入N2 排除装置中的H2
(3)m3+m1-2m2 不变 偏大
【解析】
(1)用N2排出装置中的空气,防止空气中的氧气干扰实验结果。根据仪器结构特点判断仪器A为直型冷凝管。氢气还原氧化钨,得到金属钨和液态水。题中没有给出氧化钨的颜色为黄色、金属钨的颜色为银白色,只能通过是否有水的凝结来判断反应是否完全进行。
(2)由于氯气有毒,必须进行尾气处理;又由于题给信息“以干燥的接收装置替换E”,所以要防止水蒸气进入。
通入N2排出装置中的H2,避免发生副反应,因为H2与Cl2混合,在加热条件下可能发生爆炸。
(3)①m1=m(瓶)+m(CS2总);m2=m(瓶)+m(CS2总)-m(CS2跑);根据题意可知1分钟m(CS2跑)的质量为(m1-m2)g;开盖加入待测样品时,m3=m(瓶)+m(CS2总)-2m(CS2跑)+m(样品),则m(样品)=m3-〔m1-2(m1-m2)〕=(m3+m1-2m2)g。
设WCl6的质量为x g,结合三个离子反应方程式WO42-+Ba(IO3)2=Ba(WO3)2+2IO3-;IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O;I2+2S2O32- =2I-+S4O62-,得出关系式为
WCl6—WO42-—2IO3-—6I2—12S2O32-。
1 12
x/M cv×10-3
x = cVM×10-3/12
结合上一问样品质量为m3+m1-2m2,WCl6(摩尔质量为M g·mol—1)的质量分数为。
称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,WCl6的量不变,滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将不变;由于CS2挥发的量增大,导致m3减少,样品中WCl6质量分数的测定值将偏大。
19.(12分)一种利胆药物F的合成路线如下:
已知:I.
II.
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______;符合下列条件的A的同分异构体有_______种。
①含有酚羟基 ②不能发生银镜反应 ④含有四种化学环境的氢
(2)检验B中是否含有A的试剂为_______;B→C的反应类型为_______。
(3)C→D的化学方程式为_______;E中含氧官能团共_______种。
(4)已知:,综合上述信息,写出由和制备的合成路线。
【答案】
(1);4。
(2)FeCl3溶液;氧化反应。
(3);3。
(4)
【解析】
结合题给已知反应I、II和流程,由F的结构简式逆推,A至E分别为、、、和
(1)由F的结构简式逆推可知A为芳香族化合物,含有、。A的不饱和度为5,另一基团为。A的结构简式为;A的同分异构体中含有酚羟基,不能发生银镜反应,则不含醛基、甲酸酯基等,含有四类氢原子,可能结构有4种,分别是:。
(2)检验B中是否含有A的试剂为FeCl3溶液,B→C为NaClO2选择性的将醛基氧化为羧基,故反应类型是氧化反应。
(3)
E的结构简式为,其中含氧官能团为醚键、羟基和酯基。
(4)由已知反应I的反应原理,加热的条件下异构化得到烃基连在羟基邻位的产物,结合目标合成产物的结构简式逆推可知:,在40℃的条件下与HBr发生1,4-加成可得,与发生取代反应制得,据此可得合成路线为:
20.(12分)2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下,可通过甲醇与烯烃的液相反应制得,体系中同时存在如下反应:
反应I:
反应II:
反应III:
回答下列问题:
(1)反应I、II、III以物质的量分数表示的平衡常数Ki与温度T变化关系如图所示。据图判断,A和B中相对稳定的是 (用系统命名法命名);的数值范围是 (填标号)。
A. < -1 B. -1~0 C. 0~1 D. >1
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入1.0 molTAME,控制温度为353K,测得TAME的平衡转化率为a。
已知反应III的平衡常数K3=9.0,则平衡体系B的物质的量为 mol,反应I的平衡常数K1= 。
同温同压下,再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释,反应I的化学平衡将 (“正向移动”“逆向移动”或“不移动”);平衡时,A与CH3OH物质的量浓度之比c(A):c(CH3OH)= 。
(3)为研究反应体系的动力学行为,向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A,B和CH3OH。控制温度为353K,A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为 (填“X”或“Y”);t=100s时,反应III的正反应速率v正 逆反应速率v逆(填“>”“K3,因此反应III的正反应速率v正 < 逆反应速率v逆。
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