2024福州三中高三下学期第十六次检测(三模)试题化学含解析
展开可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Na-23 K-39 Fe-56 Zn-65 I-127 Mn-55
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,共10题,每题4分,共40分)
1. 科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是
A. 利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
B. 发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”:其成分属于无机盐
C. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
D. 革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
2. 在光照下,螺呲喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是
A. 均有手性B. 互为同分异构体
C. N原子杂化方式相同D. 闭环螺吡喃亲水性更好
3. 我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含键数目为B. 每生成转移电子数目为
C. 晶体中含离子数目为D. 溶液中含数目为
4. W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W的核外电子数与X的价层电子数相等,是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物。下列说法正确的是
A. 分子的极性:B. 第一电离能:X
5. 某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是
A. AB. BC. CD. D
6. 油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A. 和的空间结构都是正四面体形
B. 反应Ⅰ和Ⅱ中,元素和S都被氧化
C. 反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D. 反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移电子数之比为3∶7
7. 一定条件下,酸性溶液与发生反应,(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A. (Ⅲ)不能氧化
B. 随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C. 该条件下,(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D. 总反应为:
8. 我国科学家发明了一种以和为电极材料的新型电池,其内部结构如下图所示,其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时,电极材料转化为。下列说法错误的是
A. 充电时,b电极上发生还原反应
B. 充电时,外电源的正极连接b电极
C. 放电时,①区溶液中的向②区迁移
D. 放电时,a电极的电极反应式为
9. 在恒温恒容密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为和,其中分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。
下列说法正确的是
A. 内,X的平均反应速率为
B. 若增大容器容积,平衡时Y的产率增大
C. 若,平衡时
D. 若升高温度,平衡时减小
10. 一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B b点时,c(Cl-)=c(CrO),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C. Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9
D. 向NaCl、Na2CrO4均为0.1ml·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
二、非选择题(共4小题,共60分)
11. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备流程如下:
已知:,,。
回答下列问题:
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为___________。
(2)加入少量的作用是___________。
(3)溶矿反应完成后,反应器中溶液,此时___________;用石灰乳调节至,除去的金属离子是___________。
(4)加入少量溶液除去,生成的沉淀有___________。
(5)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为___________。
(6)一种锰的氧化物晶胞结构如图所示。
①该锰氧化物的化学式为___________。
②已知该晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数为,则该锰氧化物的摩尔体积为___________(列出计算式)。
12. 配合物在分析化学中用于的鉴定,其制备装置示意图(夹持装置等略)及步骤如下:
①向三颈烧瓶中加入和热蒸馏水,搅拌溶解。
②磁力搅拌下加入,从仪器a加入50%醋酸。冷却至室温后,再从仪器b缓慢滴入30%双氧水。待反应结束,滤去固体。
③在滤液中加入95%乙醇,静置40分钟。固液分离后,依次用乙醇、乙醚洗涤固体产品,称重。
已知:i.乙醇、乙醚的沸点分别是;
ii.的溶解度数据如下表。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______,使用前应_______。
(2)中钴的化合价是_______,制备该配合物的化学方程式为_______。
(3)步骤①中,用热蒸馏水的目的是_______。
(4)步骤③中,用乙醚洗涤固体产品的作用是_______。
(5)已知:(亮黄色)足量与产品反应生成亮黄色沉淀,产品纯度为_______%。
(6)实验室检验样品中钾元素的常用方法是:将铂丝用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,用铂丝蘸取样品在外焰上灼烧,_______。
13. 硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药,防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(1)在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知________。
(2)已知下列热化学方程式:
则的________。
(3)将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。平衡时的关系如图所示。660K时,该反应的平衡总压________kPa、平衡常数________。随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应:,平衡时________(用、表示)。在929K时,、,则________kPa,________kPa(列出计算式)。
14. 2,5—二羟基对苯二甲酸(DHTA)是一种重要的化工原料,广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物;作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成DHTA的路线如下:
已知:+
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________。
(2)C的结构简式为___________。
(3)D的化学名称为___________。
(4)G→H的化学方程式为___________。
(5)写出一种能同时满足下列条件G的同分异构体的结构简式___________。
(a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为3:2;
(b)红外光谱中存在吸收峰,但没有吸收峰;
(c)可与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与溶液发生显色反应
(6)阿伏苯宗()是防晒霜的添加剂之一、以碘甲烷()、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯()为原料,合成阿伏苯宗的路线如下。
写出合成路线中M、N、Q的结构简式:M___________;N___________;Q___________。选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
温度/℃
20
30
40
50
溶解度/
84.5
91.6
98.4
104.1
福州三中2023-2024学年第二学期高三第十六次质量检查
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Na-23 K-39 Fe-56 Zn-65 I-127 Mn-55
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,共10题,每题4分,共40分)
1. 科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是
A. 利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
B. 发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”:其成分属于无机盐
C. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
D. 革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A.常见的脂肪酸有:硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH),二者相对分子质量虽大,但没有达到高分子化合物的范畴,不属于有机高分子,A错误;
B.嫦娥石因其含有Y、Ca、Fe等元素,属于无机化合物,又因含有磷酸根,是无机盐,B正确;
C.电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置,钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能,C正确;
D.海水中含有大量的无机盐成分,可以将大多数物质腐蚀,而聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,不会被含水腐蚀,D正确;
故答案选A。
2. 在光照下,螺呲喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是
A. 均有手性B. 互为同分异构体
C. N原子杂化方式相同D. 闭环螺吡喃亲水性更好
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子,闭环螺吡喃含有一个手性碳原子,因此具有手性,开环螺吡喃不含手性碳原子,不具备手性,故A错误;
B.根据它们的结构简式,分子式均为C19H19NO,它们结构不同,因此互为同分异构体,故B正确;
C.闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3,开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2,故C错误;
D.开环螺吡喃中氧原子显负价,电子云密度大,容易与水分子形成分子间氢键,水溶性增大,因此开环螺吡喃亲水性更好,故D错误;
答案为B。
3. 我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含键数目为B. 每生成转移电子数目为
C. 晶体中含离子数目为D. 溶液中含数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子含有2个键,题中没有说是标况条件下,气体摩尔体积未知,无法计算键个数,A项错误;
B.2.8g的物质的量,1ml生成转移的电子数为12,则0.1ml转移的电子数为1.2,B项错误;
C.0.1ml晶体含有离子为、,含有离子数目为0.2,C项正确;
D.因为水解使溶液中的数目小于0.1,D项错误;
答案选C。
4. W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W的核外电子数与X的价层电子数相等,是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物。下列说法正确的是
A. 分子的极性:B. 第一电离能:X
【答案】A
【解析】
【分析】是氧化性最强的单质,则Z是F,X、Y、Z相邻,且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,则X为N,Y为O,W的核外电子数与X的价层电子数相等,则W为B,即:W为B,X为N,Y为O,Z是F,以此解题。
【详解】A.由分析可知,W为B,X为N,Z是F,WZ3为BF3,XZ3为NF3,其中前者的价层电子对数为3,空间构型为平面三角形,为非极性分子,后者的价层电子对数为4,有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,为极性分子,则分子的极性:,A正确;
B.由分析可知,X为N,Y为O,Z是F,同一周期越靠右,第一电离能越大,但是N的价层电子排布式为2s22p3,为半满稳定结构,其第一电离能大于相邻周期的元素,则第一电离能:Y
D.由分析可知,X为N,Y为O,Z是F,其中N对应的单质为氮气,其中包含三键,键能较大,D错误;
故选A。
5. 某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向10mL蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2的浓度较小,因为I2在水中溶解度较小,A项正确;
B.已知(aq)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌,生成使溶液颜色加深,B项正确;
C.I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2(aq),Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成,I2(aq)浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正确;
D.最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D项错误;
答案选D。
6. 油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A. 和的空间结构都是正四面体形
B. 反应Ⅰ和Ⅱ中,元素和S都被氧化
C. 反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D. 反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7
【答案】D
【解析】
【详解】A.的中心原子S形成的4个σ键的键长不一样,故其空间结构不是正四面体形,A错误;
B.中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;
C.根据题给信息可知,反应I的方程式为:,反应Ⅱ的方程式为:,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C错误;
D.中As为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅰ后,As的化合价没有变,S变为+2价,则1ml失电子3×4ml=12ml;在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则1ml失电子2×2ml+3×8ml=28ml,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7,D正确;
故选D。
7. 一定条件下,酸性溶液与发生反应,(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A (Ⅲ)不能氧化
B. 随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C. 该条件下,(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D. 总反应为:
【答案】C
【解析】
【分析】开始一段时间(大约13min前)随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0,Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值,结合图像,此时间段主要生成Mn(Ⅲ),同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗;后来(大约13min后)随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少,Mn(Ⅱ)的浓度增大;据此作答。
【详解】A.由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;
B.随着反应物浓度的减小,到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13min后反应速率会增大,B项错误;
C.由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;
D.H2C2O4为弱酸,在离子方程式中应以化学式保留,总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误;
答案选C。
8. 我国科学家发明了一种以和为电极材料的新型电池,其内部结构如下图所示,其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时,电极材料转化为。下列说法错误的是
A. 充电时,b电极上发生还原反应
B. 充电时,外电源的正极连接b电极
C. 放电时,①区溶液中的向②区迁移
D. 放电时,a电极的电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,电极材料转化为,电极反应 -2ne-= +2nK+,是原电池的负极,阳离子增多需要通过阳离子交换膜进入②区;二氧化锰得到电子变成锰离子,是原电池的正极,电极反应:,阳离子减少,多余的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区,故③为碱性溶液是电极,①为酸性溶液是二氧化锰电极。
【详解】A.充电时,b电极上得到电子,发生还原反应,A正确;
B.充电时,外电源的正极连接a电极相连,电极失去电子,电极反应为,B错误;
C.放电时,①区溶液中多余的向②区迁移,C正确;
D.放电时,a电极的电极反应式为,D正确;
故选:B。
9. 在恒温恒容密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为和,其中分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。
下列说法正确的是
A. 内,X的平均反应速率为
B. 若增大容器容积,平衡时Y的产率增大
C. 若,平衡时
D. 若升高温度,平衡时减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表知内∆c(W)=0.16-0.08=0.08ml/L,生成∆c(X)=2∆c(W)=0.16ml/L,但一部分X转化为Z,造成∆c(X)<0.16ml/L,则v(X)<,故A错误;
B.过程①是完全反应,过程②是可逆反应,若增大容器容积相当于减小压强,对反应平衡向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,X的浓度增大,平衡时Y的产率减小,故B错误;
C.由速率之比等于系数比,平衡时2v逆(X)=v正(Z),即,2=,若,平衡时,故C错误;
D.反应③的活化能大于反应②,∆H=正反应活化能-逆反应活化能<0,则,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时减小,故D正确;
故选D。
10. 一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B. b点时,c(Cl-)=c(CrO),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C. Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9
D. 向NaCl、Na2CrO4均为0.1ml·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】根据图像,由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=(1×10-5)2×1×10-1.7=10-11.7,由(4.8,5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8,据此数据计算各选项结果。
【详解】A.假设a点坐标为(4,6.5),此时分别计算反应的浓度熵Q得,Q(AgCl)=10-10.5,Q(Ag2CrO4)=10-17,二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp,二者不会生成沉淀,A错误;
B.Ksp为难溶物的溶度积,是一种平衡常数,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者的溶度积不相同,B错误;
C.该反应的平衡常数表达式为K=,将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K=====1×107.9,C正确;
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1ml·L-1的混合溶液中滴加AgNO3,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35,说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D错误;
故答案选C。
二、非选择题(共4小题,共60分)
11. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备的流程如下:
已知:,,。
回答下列问题:
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为___________。
(2)加入少量的作用是___________。
(3)溶矿反应完成后,反应器中溶液,此时___________;用石灰乳调节至,除去的金属离子是___________。
(4)加入少量溶液除去,生成的沉淀有___________。
(5)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为___________。
(6)一种锰的氧化物晶胞结构如图所示。
①该锰氧化物的化学式为___________。
②已知该晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数为,则该锰氧化物的摩尔体积为___________(列出计算式)。
【答案】(1)
(2)将Fe2+氧化为Fe3+,便于形成氢氧化铁沉淀而除去
(3) ①. ②. Al3+
(4)BaSO4 (5)
(6) ①. MnO2 ②.
【解析】
【分析】菱锰矿(,含有少量Si、Fe、Ni、A等元素),加入稀硫酸和,溶液中含有Mn2+、、Al3+,加入石灰乳调节pH=7,除去Al3+,加入少量BaS溶液形成NiS沉淀除去,将所得溶液电解,Mn2+-2e-+H2O=+4H+,得到,最后在煅烧窑中加入碳酸锂反应后生成产品、二氧化碳和水,据此分析解题。
【小问1详解】
硫酸溶矿主要反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
加入少量的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,便于形成氢氧化铁沉淀而除去;
【小问3详解】
溶矿反应完成后,反应器中溶液,,,此时;用石灰乳调节至,,,,除去的金属离子是Al3+;
【小问4详解】
加入少量溶液除去,由于加入了稀硫酸,生成的沉淀有BaSO4;
【小问5详解】
在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为:;
【小问6详解】
①黑球的个数为:,白球的个数为:,该锰氧化物的化学式为MnO2;
②1nm=10-9m,阿伏加德罗常数为,每个晶胞中含有2个MnO2,则该锰氧化物的摩尔体积=。
12. 配合物在分析化学中用于的鉴定,其制备装置示意图(夹持装置等略)及步骤如下:
①向三颈烧瓶中加入和热蒸馏水,搅拌溶解。
②磁力搅拌下加入,从仪器a加入50%醋酸。冷却至室温后,再从仪器b缓慢滴入30%双氧水。待反应结束,滤去固体。
③在滤液中加入95%乙醇,静置40分钟。固液分离后,依次用乙醇、乙醚洗涤固体产品,称重。
已知:i.乙醇、乙醚的沸点分别是;
ii.的溶解度数据如下表。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______,使用前应_______。
(2)中钴的化合价是_______,制备该配合物的化学方程式为_______。
(3)步骤①中,用热蒸馏水的目的是_______。
(4)步骤③中,用乙醚洗涤固体产品的作用是_______。
(5)已知:(亮黄色)足量与产品反应生成亮黄色沉淀,产品纯度为_______%。
(6)实验室检验样品中钾元素的常用方法是:将铂丝用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,用铂丝蘸取样品在外焰上灼烧,_______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 检漏
(2) ①. ②.
(3)增加的溶解度
(4)加速产品干燥 (5)80.0
(6)透过蓝色钻玻璃观察火焰的颜色,若呈紫色则含钾元素
【解析】
【分析】三颈烧瓶中加入和热蒸馏水,将物料溶解加入在加入醋酸,冷却至室温后,再从仪器b缓慢滴入30%双氧水,待反应结束,滤去固体,在滤液中加入95%乙醇降低溶解度,析晶,过滤洗涤干燥,得到产物。
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗,使用前应检漏;
小问2详解】
中钠是+1价亚硝酸根是-1价,根据化合价代数和为0,钴的化合价是+3,制备该配合物的化学方程式为;
【小问3详解】
步骤①中,用热蒸馏水的目的是增加的溶解度;
【小问4详解】
步骤③中,用乙醚洗涤固体产品的作用是加速产品干燥;
【小问5详解】
已知:(亮黄色)足量与产品反应生成亮黄色沉淀,则,,产品纯度为;
【小问6详解】
实验室检验样品中钾元素的常用方法是:将铂丝用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,用铂丝蘸取样品在外焰上灼烧,透过蓝色钻玻璃观察火焰的颜色,若呈紫色则含钾元素。
13. 硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药,防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(1)在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知________。
(2)已知下列热化学方程式:
则________。
(3)将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。平衡时的关系如图所示。660K时,该反应的平衡总压________kPa、平衡常数________。随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应:,平衡时________(用、表示)。在929K时,、,则________kPa,________kPa(列出计算式)。
【答案】(1)4 (2)
(3) ①. 3 ②. 2.25 ③. 增大
(4) ①. ②. 46.26 ③.
【解析】
【小问1详解】
由图中信息可知,当失重比19.4%时,转化为,则,解得;故答案为:4。
【小问2详解】
① ;② ;③ ;根据盖斯定律可知,①+③−②×2可得,则;故答案为:。
【小问3详解】
将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。由平衡时的关系图可知,660K时,,则,因此,该反应的平衡总压、平衡常数。由图中信息可知,随着温度升高而增大,因此,随反应温度升高而增大;故答案为:3;2.25;增大。
【小问4详解】
提高温度,上述容器中进一步发生反应:,在同温同容下,不同气体的物质的量之比等于其分压之比,,,,解得平衡时。在929K时,、,则、,联立求出,则,;故答案为:;46.26;。
14. 2,5—二羟基对苯二甲酸(DHTA)是一种重要的化工原料,广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物;作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成DHTA的路线如下:
已知:+
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________。
(2)C的结构简式为___________。
(3)D的化学名称为___________。
(4)G→H的化学方程式为___________。
(5)写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式___________。
(a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为3:2;
(b)红外光谱中存在吸收峰,但没有吸收峰;
(c)可与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与溶液发生显色反应。
(6)阿伏苯宗()是防晒霜的添加剂之一、以碘甲烷()、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯()为原料,合成阿伏苯宗的路线如下。
写出合成路线中M、N、Q的结构简式:M___________;N___________;Q___________。
【答案】(1)加成反应
(2)CH3OOCCH2CH2COOH
(3)丁二酸二甲酯 (4)+4NaOH+2CH3OH+2H2O
(5) (6) ①. ②. ③. CH3OH
【解析】
【分析】A与H2在催化剂存在下发生加成反应生成B,B与CH3OH反应生成C,C的分子式为C5H8O4,则C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH;C与CH3OH发生酯化反应生成D,D成环生成E;F与I2/KI、H2O2发生芳构化反应生成G,G的分子式为C10H10O6,G与NaOH/H2O加热反应生成H,H与H+/H2O反应生成DHTA,结合DHTA的结构简式知,G的结构简式为,H的结构简式为。
【小问1详解】
对比A、B的结构简式,A→B为A与H2发生的加成反应(或还原反应)生成B;
【小问2详解】
根据分析,C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH;
【小问3详解】
D的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOCH3,D中官能团为酯基,D的化学名称为丁二酸二甲酯。
【小问4详解】
G的结构简式为,H的结构简式为,G→H的化学方程式为+4NaOH+2CH3OH+2H2O。
【小问5详解】
G的分子式为C10H10O6,G的同分异构体的红外光谱中存在C=O吸收峰、但没有O—H吸收峰,能与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应,G的同分异构体中含有、不含—OH,G的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰、且峰面积比为3∶2,则符合条件的G的同分异构体的结构简式为。
【小问6详解】
对比与、CH3I、的结构简式,结合题给已知,可由与在1)NaNH2、2)H+/H2O作用下合成得到;可由与CH3I发生取代反应制得;可由先发生氧化反应生成、再与CH3OH发生酯化反应制得,则合成路线为:,故MNQ分别为:、、CH3OH。
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
温度/℃
20
30
40
50
溶解度/
84.5
91.6
98.4
1041
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