山东省聊城市2024届高三下学期三模化学试卷(Word版附解析)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡和试卷的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. “劳动最光荣,勤奋出智慧”。下列劳动项目与所述化学知识关联正确的是
A. AB. BC. CD. D
2. 只要善于观察和发现,化学之美随处可见。下列说法错误的是
A. “日照香炉生紫烟”涉及胶体的丁达尔效应
B. 石蕊遇到碱性溶液变为蓝色与平衡移动有关
C. 五彩缤纷的烟花,是电子由基态跃迁到激发态时,能量以光的形式释放出来
D. 晶莹剔透的大块水晶是由熔融态的二氧化硅缓慢冷却得到的
3. 化合物M可用作清洁剂、杀虫剂,其水溶液有缓冲作用。其化学式为,相对分子质量为382。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Z原子的s能级与p能级上的电子总数相等,基态X、Y、W原子的未成对电子数均为1,X、Y为非金属元素,W、Z的单质可以反应生成淡黄色固体。下列说法错误的是
A. M的化学式中、
B. 化合物M的水溶液显碱性,与碱不反应
C. 化合物中含离子键、共价键、配位键
D. W的单质具有强还原性,可与二氧化碳反应
4. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
5. 某粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙,某实验小组提纯苯甲酸的实验流程如图(已知:常温下苯甲酸易溶于乙醇,25℃和75℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34g和2.2g)。下列说法不正确的是
A. “过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出
B. “溶解”、“过滤”、“洗涤”操作中均使用了玻璃棒
C. “洗涤”时,选用乙醇作洗涤剂有利于快速干燥
D. 将洗涤后的晶体铺在干燥的滤纸上,晾干后称量
6. 一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示(晶胞边长为a pm,晶胞高为c pm,为阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A. 一个晶胞中含有3个Mg原子
B. 硼原子间最近距离
C. Mg的配位数为6
D. 晶胞的密度为
7. 脱落酸(X)是一种抑制生长的植物激素,常用于植物组织分化、培养实验,其结构简式如图所示,下列关于X的说法错误的是
A. X分子中含有4种官能团
B X分子中含有1个手性碳原子
C. X与按物质的量1∶1加成,得到5种产物
D. X可发生分子内酯化反应,所得分子中具有两个六元环
8. 乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
(乙酰乙酸乙酯)
实验步骤:
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
ⅲ.向反应后的体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水Na2SO4,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g。根据上述实验,下列说法不正确的是
A. 步骤ⅰ中,细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠
B. 步骤ⅱ中,B处仪器应为球形冷凝管
C. 步骤ⅲ中,分液时乙酰乙酸乙酯粗品从下口流出
D. 步骤ⅲ中,蒸馏收集目标馏分时,温度计示数控制在180.4℃
9. 乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
(乙酰乙酸乙酯)
实验步骤:
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
ⅲ.向反应后的体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g。根据上述实验,下列说法不正确的是
A. 可以用四氯化碳代替二甲苯
B. 球形管应连接气体收集装置
C. 步骤ⅲ中,加入饱和食盐水目的是增大水层密度,便于分层
D. 从结构角度分析知,中标*号碳原子上的氢的活性强于中标*号碳原子上的氢的活性
10. 乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下:(乙酰乙酸乙酯)
实验步骤:
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
ⅲ.向反应后的体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g。根据上述实验,下列说法正确的是
A. 该实验,乙酰乙酸乙酯的产率为70.5%
B. 钠的用量不影响乙酰乙酸乙酯的产率
C. 步骤ⅲ中加入乙醇后无明显现象
D. 若无球形管,乙酰乙酸乙酯的产率会降低
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,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 聚合物A是一种新型可回收材料的主要成分,其结构片段如下图(图中表示链延)。该聚合物是由线型高分子P和交联剂Q在一定条件下反应而成,以氯仿为溶剂,通过调控温度即可实现这种材料的回收和重塑。
已知:ⅰ.
ⅱ.
下列说法正确的是
A. M分子中所有碳原子共平面
B. 1ml交联剂Q最多可与2ml NaOH反应
C. 合成高分子化合物P的反应属于缩聚反应,其中
D. 通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑
12. 某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法对铬铁矿[主要成分,含Al、Mg氧化物杂质]进行处理制备高价铬盐的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A. “滤渣1”主要成分是、
B. “高温连续氧化”工序中可用代替NaOH
C. “工序2”中,含铬元素的粒子没有参与反应
D. 参与反应的为7∶4
13. 一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示(燃料为)。下列说法正确的是
A. 电池工作时,从左向右迁移
B. 电池工作时,好氧阴极每消耗就有被还原
C. “出水”与“进水”相比,“缺氧阴极”区域溶液pH增大
D. “厌氧阳极”若流出1.2ml电子,该区域“出水”比“进水”减轻了8.8g(假设气体全部逸出)
14. 联氨与丙酮()在催化下生成的部分反应机理如下,已知:为碱性。
下列说法错误的是
A. 反应②为决速步
B. 反应过程,变化趋势先快速减小后快速增大
C. 反应③涉及消去反应
D. 通过分子筛分离水可以增大平衡时的百分含量
15. 在一定条件下,用草酸-草酸铵浸出废渣中的Fe(OH)3,平衡时浸出体系中含草酸根粒子的形态分布(按折合成计)随pH变化如下图所示。下列说法不正确的是
已知:①和可以生成、和三种配离子。
②体系中草酸根的总浓度(按折合成计)。
A. 曲线③表示的变化情况
B.
C. 该条件下,碱性增强的物质的量分数一定增大
D. pH=c时,
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 副族元素可以形成多种多样的化合物。回答下列问题:
(1)基态Zn原子能量最高的电子占据的能层是_______,铜转炉烟灰(主要成分为),加入氯化铵和氨水,生成,则浸取时反应的离子方程式为_______。
(2)已知的合成过程如下:HCl++CdCl2
①+中存在配位键,接受孤电子对的离子或原子是_______。
②具有较低的熔点。从结构角度解释原因_______。
(3)铜的硫化物结构多样。其中铜蓝晶胞结构如图。
①铜蓝的化学式为_______。
②晶胞中含有_______个,_______。
17. 锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为,还含有铁钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
25℃时,部分物质的溶度积常数如下表所示。
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取含锰矿石时,提高浸取速率的方法有_______(写两种)。
(2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为_______。
(3)滤渣1的主要成分是___,实验室中为了加快固液混合物的分离,常采用的操作是___。
(4)当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为____(已知)。
(5)“除杂3”步骤所得溶液中,则其的范围是____。
(6)电解废液中还含有少量,向其中加入饱和溶液,有沉淀和气体生成,该反应的离子方程式为_______。
18. [Ni(NH3)x]Cly可用于镀镍。某实验小组欲制备[Ni(NH3)x]Cly,并测定产品的化学式。已知[Ni(NH3)x]Cly易溶于冷水、稀氨水,不溶于浓氨水,乙醚、乙醇,在潮湿空气中易生成Ni(OH)2;乙醚的挥发性强于乙醇;Ag2CrO4是一种难溶于水的砖红色晶体。
Ⅰ.制备[Ni(NH3)x]Cly
①将镍粉用浓硝酸溶解,获得Ni(NO3)2溶液。
②向Ni(NO3)2溶液中缓慢加入浓氨水,冰水浴冷却结晶,过滤、洗涤。
③将所得沉淀移入如图装置,加入浓盐酸使沉淀溶解,冷却后慢慢加入浓氨水和NH4Cl的混合液,充分反应,过滤,分别用三种洗涤剂依次洗涤、干燥。
Ⅱ.测定[Ni(NH3)x]Cly的化学式
④氯含量的测定:准确称取0.232g产品,用蒸馏水溶解后,加入过量硝酸,用NaOH溶液调节pH=7,加入少量K2CrO4作指示剂,用0.1ml/LAgNO3标准溶液滴定,三次滴定平均消耗标准溶液20.00mL。
⑤氨含量测定;准确称取0.232g产品于锥形瓶中,加入25.00mL过量盐酸溶解,加入指示剂甲基红(变色pH范围为4.4~6.2),三次滴定平均消耗0.5ml/L标准NaOH溶液13.00mL;另取25.00mL上述盐酸,加入指示剂甲基红,三次滴定平均消耗0.5ml/L标准NaOH溶液25.00mL。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)装置b中最适宜的试剂是_______(填标号)。
A. NaOH溶液B. 浓盐酸C. 蒸馏水D. 浓硫酸
(3)步骤③选用洗涤剂的洗涤顺序为_______。
(4)步骤④中滴定前用标准液润洗滴定管的操作是:从滴定管上口加入3~5mL标准液,_______,将液体从滴定管下部放入预置烧杯中。判断步骤④滴定终点的现象是_______。
(5)实验测得的[Ni(NH3)x]Cly的_______,_______。
19. 环氧沙星作为一种重要的喹啉酮类抗菌药物,被广泛使用于肺部、胃肠道和泌尿生殖系统的感染治疗,其重要的中间体H的合成路线如图所示:
已知:①。
②DMF()可以发生反应。
(1)B的名称为_______,C中含氧官能团的名称为_______。
(2)满足下列条件的DMF的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
A.分子内有含氧杂环结构 B.含有氨基
(3)由D生成E的反应类型为_______,E的结构简式为_______。
(4)G生成H的反应称为环合反应。已知:(X为卤原子,、为烃基)。NaOH溶液可促进小分子脱落,且以形成五元环或六元环更为稳定,G生成H的反应方程式为___。
(5)设计以和物质B为主要原料制备的合成路线:______(用流程图表示,无机试剂任选)。
20. H2和CH3OH都是重要的能源物质,CO2催化加氢合成甲醇是一种有效利用氢气且减少温室气体CO2排放的方法。该反应体系中涉及以下三个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知:
(1)_____,该反应的活化能(正)_____(逆)(填“大于”或“小于”)。
(2)反应Ⅲ的正、逆反应速率方程为:,。其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。恒温恒压密闭容器中,加入和,初始压强为,反应达平衡时,的转化率为60%,容器体积减小25%。则的选择性为_______,反应Ⅲ的平衡常数为_______(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,用含的最简分数式表示,下同)。该条件下测得某时刻,,,此时______。
(3)恒压下将和按体积比1∶3混合,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图:
①在230℃以上,升高温度CO2的转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是_______。
②保持温度不变,增大压强,_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。选项
劳动项目
化学知识
A
工业生产:将铝制成饮料罐
铝的化学性质不活泼、耐腐蚀
B
维护小区绿地:给植物喷洒波尔多液防治病害
重金属盐可使蛋白质变性
C
泳池消毒:用漂粉精作游泳池的消毒剂
漂粉精有漂白性
D
工业劳动:焊接金属时用溶液除锈
受热易分解
A.用所示装置吸收尾气中的
B.用所示装置蒸干饱和溶液制备晶体
C.用所示装置制备溴苯并验证有HBr产生
D.用所示装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78
乙酸乙酯
88
77
乙酰乙酸乙酯
130
1804
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78
乙酸乙酯
88
77
乙酰乙酸乙酯
130
180.4
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78
乙酸乙酯
88
77
乙酰乙酸乙酯
130
180.4
物质
MnS
CS
聊城市2024年普通高中学业水平等级考试模拟卷
化学试题(三)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡和试卷的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. “劳动最光荣,勤奋出智慧”。下列劳动项目与所述化学知识关联正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.将铝制成饮料罐,是由于铝表面与氧气反应生成致密的氧化膜,A错误;
B.Cu2+是重金属离子,可使蛋白质变性,则波尔多液可用于防治植物病害,B正确;
C.漂粉精作游泳池的消毒剂是因其有强氧化性,能杀菌消毒,C错误;
D.焊接金属时用溶液除锈,是由于溶液水解显酸性,能与铁锈发生反应,D错误;
故选B。
2. 只要善于观察和发现,化学之美随处可见。下列说法错误的是
A. “日照香炉生紫烟”涉及胶体的丁达尔效应
B. 石蕊遇到碱性溶液变为蓝色与平衡移动有关
C. 五彩缤纷的烟花,是电子由基态跃迁到激发态时,能量以光的形式释放出来
D. 晶莹剔透的大块水晶是由熔融态的二氧化硅缓慢冷却得到的
【答案】C
【解析】
【详解】A.“紫烟”属于气溶胶,“日照香炉生紫烟”涉及胶体的丁达尔效应,A选项正确;
B.石蕊的电离平衡为:,遇到碱性溶液,OH-与H+反应,H+浓度降低,平衡向正反应方向移动,溶液变为蓝色,B选项正确;
C.电子由基态跃迁到激发态吸收能量,由激发态跃迁到基态释放能量,五彩缤纷的烟花,是电子由激发态跃迁到基态时,能量以光的形式释放出来,C选项错误;
D.熔融态的二氧化硅快速冷却得到玛瑙,熔融态的二氧化硅缓慢冷却得到水晶,故晶莹剔透的大块水晶是由熔融态的二氧化硅缓慢冷却得到的,D选项正确;
故答案选C。
3. 化合物M可用作清洁剂、杀虫剂,其水溶液有缓冲作用。其化学式为,相对分子质量为382。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Z原子的s能级与p能级上的电子总数相等,基态X、Y、W原子的未成对电子数均为1,X、Y为非金属元素,W、Z的单质可以反应生成淡黄色固体。下列说法错误的是
A. M的化学式中、
B. 化合物M的水溶液显碱性,与碱不反应
C. 化合物中含离子键、共价键、配位键
D. W的单质具有强还原性,可与二氧化碳反应
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Z原子的s能级与p能级上的电子总数相等,则Z为O,基态X、Y、W原子的未成对电子数均为1,X、Y为非金属元素,则X为H,Y为B,W、Z的单质可以反应生成淡黄色固体,作为W为Na,
【详解】A.由化学式为,相对分子质量为382可知,化学式中、,A正确;
B.的水溶液显碱性,但是其中含有酸式根,与碱会发生反应,B错误;
C.化合物中含离子键、共价键、配位键,C正确;
D.Na的单质具有强还原性,可与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳单质,D正确;
故选B。
4. 下列实验装置能达到实验目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH3能被稀硫酸吸收、并且可以防倒吸,A项能达到实验目的;
B.FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热时由于HCl的挥发,水解平衡正向移动,最终FeCl3几乎完全水解,不能获得FeCl3晶体,B项不能达到实验目的;
C.由于Br2具有挥发性,Br2与AgNO3溶液反应会产生淡黄色沉淀,不能验证有HBr生成,C项不能达到实验目的;
D.NaOH溶液滴入硫酸亚铁溶液中生成的Fe(OH)2很快被氧化成Fe(OH)3,不能制备Fe(OH)2,D项不能达到实验目的;
答案选A。
5. 某粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙,某实验小组提纯苯甲酸的实验流程如图(已知:常温下苯甲酸易溶于乙醇,25℃和75℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34g和2.2g)。下列说法不正确的是
A. “过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出
B. “溶解”、“过滤”、“洗涤”操作中均使用了玻璃棒
C. “洗涤”时,选用乙醇作洗涤剂有利于快速干燥
D. 将洗涤后的晶体铺在干燥的滤纸上,晾干后称量
【答案】C
【解析】
【分析】粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙,由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,溶解、加热后需趁热过滤,除掉泥沙;对热的滤液进行冷却结晶,再次过滤得到苯甲酸固体,洗涤、干燥后得到苯甲酸晶体。
【详解】A.由上述分析可知,由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,“过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出,故A正确;
B.“溶解”需使用玻璃棒搅拌,“过滤”、“洗涤”操作中引流,故B正确;
C.常温下,苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇,洗涤时不宜用乙醇,应用冷水,故C错误;
D.洗涤后的苯甲酸可以铺在干燥的滤纸上,除去水分,故D正确;
答案选C。
6. 一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示(晶胞边长为a pm,晶胞高为c pm,为阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A. 一个晶胞中含有3个Mg原子
B. 硼原子间最近距离为
C. Mg的配位数为6
D. 晶胞的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.结合投影图知,晶体中实线部分为1个晶胞,故Mg原子的个数为,A错误;
B.由投影图知,硼原子间最近距离为两个正三角形的中心的距离,,B正确;
C.距离镁原子最简的氧原子共有,故Mg的配位数为12,C错误;
D.晶胞边长为a pm,晶胞高为c pm,,晶胞的体积为,化学式为MgB2,晶胞的密度为,D错误;
故选B。
7. 脱落酸(X)是一种抑制生长的植物激素,常用于植物组织分化、培养实验,其结构简式如图所示,下列关于X的说法错误的是
A. X分子中含有4种官能团
B. X分子中含有1个手性碳原子
C. X与按物质的量1∶1加成,得到5种产物
D. X可发生分子内酯化反应,所得分子中具有两个六元环
【答案】D
【解析】
【详解】A.X分子中含有羧基、羰基、碳碳双键、羟基共4种官能团,A正确;
B.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,X分子中含有1个手性碳原子,即与羟基相连的碳原子,B正确;
C.X与按物质的量1∶1加成,每个碳碳双键加成后的产物都不同,有3种,羰基也可以和H2发生加成反应,有1种,另外链上的两个碳碳双键存在共轭结构,还可发生1,4加成,因此共5种产物,C正确;
D.X可发生分子内酯化反应,得到的产物为,只含有1个六元环,D错误;
故选D。
8. 乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
(乙酰乙酸乙酯)
实验步骤:
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
ⅲ.向反应后体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水Na2SO4,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g。根据上述实验,下列说法不正确的是
A. 步骤ⅰ中,细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠
B. 步骤ⅱ中,B处仪器应为球形冷凝管
C. 步骤ⅲ中,分液时乙酰乙酸乙酯粗品从下口流出
D. 步骤ⅲ中,蒸馏收集目标馏分时,温度计示数控制在180.4℃
【答案】C
【解析】
【分析】本题为实验室制备乙酰乙酸乙酯的实验操作,向向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯,加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠,静置冷却后,用倾析法除去上层液体,迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应,向反应后的体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水Na2SO4,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g,蒸馏分离得到乙酰乙酸乙酯,通过定量分析可测量其产率,据此分析解题。
【详解】A.由题干信息可知,步骤ⅰ中,细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠,以增大固液反应物的接触面积,加快反应速率,同时可以防止因钠过于聚集成大颗粒而引发副反应,A正确;
B.由题干信息状况,步骤ⅱ中冷凝管的作用为冷凝回流,为了保证冷凝效果,B处仪器应为球形冷凝管,B正确;
C.已知低级酯的密度小于水,即乙酰乙酸乙酯的密度比饱和食盐水小,故步骤ⅲ中,分液时乙酰乙酸乙酯粗品在上层,应从上口倒出,C错误;
D.由题干数据可知,乙酰乙酸乙酯的沸点为180.4℃,故步骤ⅲ中,蒸馏收集目标馏分时,温度计示数控制在180.4℃,D正确;
故答案为:C。
9. 乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
(乙酰乙酸乙酯)
实验步骤:
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
ⅲ.向反应后的体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g。根据上述实验,下列说法不正确的是
A. 可以用四氯化碳代替二甲苯
B. 球形管应连接气体收集装置
C. 步骤ⅲ中,加入饱和食盐水目的是增大水层密度,便于分层
D. 从结构角度分析知,中标*号碳原子上的氢的活性强于中标*号碳原子上的氢的活性
【答案】A
【解析】
【分析】向三颈烧瓶中加入4.0 g Na、细砂、二甲苯;加热使Na熔化并分散成小钠珠;冷却后,用倾析法除去上层液体;迅速向三颈烧瓶中加入22.0 g乙酸乙酯和很少量的乙醇,反应生成乙醇钠和;向反应后的体系中加入3 mL乙醇除去过量Na,过滤;向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,将乙酰乙酸乙酯钠和乙醇钠转化为乙酰乙酸乙酯和乙醇;再向其中加入饱和食盐水降低乙酰乙酸乙酯的溶解度,分液;向有机层加入无水Na2SO4,过滤;蒸馏,收集到目标馏分得乙酰乙酸乙酯。
【详解】A.CCl4的密度比Na大,Na接触空气会被氧化,所以步骤ⅰ中不能将二甲苯换成CCl4,A错误;
B.钠和乙醇反应产生氢气,球形管需要连接气体收集装置,B正确;
C.步骤ⅲ中加入饱和食盐水降低产品在水中的溶解度,增大水层密度,便于分层,C正确;
D.乙酮羰基和酯基中氧的电负性大于碳,导致其中碳原子的正电性增强,继而使亚甲基中的碳氢键极性增强,D正确;
故选A。
10. 乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下:(乙酰乙酸乙酯)
实验步骤:
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
ⅲ.向反应后的体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g。根据上述实验,下列说法正确的是
A. 该实验,乙酰乙酸乙酯的产率为70.5%
B. 钠的用量不影响乙酰乙酸乙酯的产率
C. 步骤ⅲ中加入乙醇后无明显现象
D. 若无球形管,乙酰乙酸乙酯的产率会降低
【答案】D
【解析】
【分析】向三颈烧瓶中加入4.0g Na、细砂、二甲苯;加热使Na熔化并分散成小钠珠;冷却后,用倾析法除去上层液体;迅速向三颈烧瓶中加入20.0 g乙酸乙酯和很少量的乙醇,反应生成乙醇钠和;向反应后的体系中加入3 mL乙醇除去过量Na,过滤;向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,将乙酰乙酸乙酯钠和乙醇钠转化为乙酰乙酸乙酯和乙醇;再向其中加入饱和食盐水降低乙酰乙酸乙酯的溶解度,分液;向有机层加入无水Na2SO4,过滤;蒸馏,收集到目标馏分得乙酰乙酸乙酯。
【详解】A.22.0 g乙酸乙酯的物质的量为,理论上生成乙酰乙酸乙酯0.125ml,产率为=64%,A错误;
B.Na可以消耗乙醇,使反应(乙酰乙酸乙酯)正向移动,钠的用量影响乙酰乙酸乙酯的产率,B错误;
C.实验步骤ⅲ中加入乙酸将乙酰乙酸乙酯钠和乙醇钠转化为乙酰乙酸乙酯和乙醇,而乙酰乙酸乙酯不溶于水,会观察到出现油状不溶液体,C错误;
D.球形管中无水氯化钙的作用为隔绝空气中的水蒸气,乙酰乙酸乙酯会和水反应,若无球形管,乙酰乙酸乙酯的产率会降低,D正确;
故选D。
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,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 聚合物A是一种新型可回收材料的主要成分,其结构片段如下图(图中表示链延)。该聚合物是由线型高分子P和交联剂Q在一定条件下反应而成,以氯仿为溶剂,通过调控温度即可实现这种材料的回收和重塑。
已知:ⅰ.
ⅱ.
下列说法正确的是
A. M分子中所有碳原子共平面
B. 1ml交联剂Q最多可与2ml NaOH反应
C. 合成高分子化合物P的反应属于缩聚反应,其中
D. 通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑
【答案】AD
【解析】
【详解】A.和1,4-丁⼆酸发生缩聚反应生成P,M为,碳碳双键两端的原子共面,则M分子中所有碳原子共平面,A正确;
B.根据A的结构简式,可知交联剂Q的结构简式为,分子中酰胺基可以和氢氧化钠反应,则1ml交联剂Q最多可与4ml NaOH反应,B错误;
C.和1,4-丁⼆酸发生缩聚反应生成p,其中x=2n-1,,C错误;
D.正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,所以通过先升温后降温可实现这种材料的回收和重塑,D正确;
故选AD。
12. 某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法对铬铁矿[主要成分,含Al、Mg氧化物杂质]进行处理制备高价铬盐的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A. “滤渣1”主要成分是、
B. “高温连续氧化”工序中可用代替NaOH
C. “工序2”中,含铬元素的粒子没有参与反应
D. 参与反应的为7∶4
【答案】AC
【解析】
【分析】在熔融氢氧化钠作用下,Fe(CrO2)2被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁,氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为Na[Al(OH)4],氧化镁不反应;将氧化后的固体加水溶解,过滤得到滤渣1含有氧化镁、氧化铁,含有过量氢氧化钠、铬酸钠、的滤液1;向滤液1中通入过量的气体A即二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠,Na[Al(OH)4]与过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,滤渣2为Al(OH)3。
【详解】A.由分析可知,滤渣1含有MgO、Fe2O3,A错误;
B.根据流程分析,代替氢氧化钠的物质要有碱性还得有钠离子,所以可以用代替NaOH,B正确;
C.工序2中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的CO2反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠,同时转化为氢氧化铝沉淀,过量的氢氧根也会和二氧化碳反应,含铬元素的粒子参与反应,C错误;
D.在熔融氢氧化钠作用下,Fe(CrO2)2被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁,根据得失电子守恒可知参与反应的为7∶4,D正确;
故选AC。
13. 一种双阴极微生物燃料电池的装置如图所示(燃料为)。下列说法正确的是
A. 电池工作时,从左向右迁移
B. 电池工作时,好氧阴极每消耗就有被还原
C. “出水”与“进水”相比,“缺氧阴极”区域溶液pH增大
D. “厌氧阳极”若流出1.2ml电子,该区域“出水”比“进水”减轻了8.8g(假设气体全部逸出)
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为双阴极微生物燃料电池,中间“厌氧阳极”为原电池的负极,草酸失电子发生氧化反应,生成二氧化碳,电极反应式为,左侧“缺氧阴极”电极发生硝酸根转化为氮气的反应,该反应过程氮元素化合价由+5价降低为0价态,为得电子,还原反应,电极反应式为,该电极为原电池正极,右侧“好氧阴极”电极发生氧气得电子生成水,化合价降低,还原反应电极反应式为,该电极也为正极,原电池中电子由负极沿导线移向正极,溶液中的阳离子移向正极,阴离子移向负极,据此回答。
【详解】A.电池工作时,左侧通过质子交换膜1从右向左迁移,右通过质子交换膜2从左向右迁移,A错误;
B.电池工作时,好氧阴极每消耗中O由0价降低为-2价,转移的电子为4NA,中中N由+5价降低到0价,转移的电子数为4NA,但是由于两级都是正极,失去的电子数并不一定相等,B错误;
C.由分析知,“缺氧阴极”的电极反应式为,由电荷守恒,生成1ml氮气时,由10mlH+从右侧移向左侧,但是却要消耗12mlH+,“出水”与“进水”相比,“缺氧阴极”区域溶液pH增大,C正确;
D.由分析知,“厌氧阳极”的电极反应式为,若流出1.2ml电子,则生成的二氧化碳为0.2ml,同时有1.2mlH+移向负极,故该区域“出水”比“进水”减轻了8.8+1.2g=10g(假设气体全部逸出),D错误;
故选C。
14. 联氨与丙酮()在催化下生成的部分反应机理如下,已知:为碱性。
下列说法错误的是
A. 反应②为决速步
B. 反应过程,变化趋势为先快速减小后快速增大
C. 反应③涉及消去反应
D. 通过分子筛分离水可以增大平衡时的百分含量
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,反应②为慢反应,活化能大,为决速步,A正确;
B.由于反应②为决速步为慢反应,故反应过程,变化趋势为先快速减小后缓慢增大,B错误;
C.由图知,反应③中,生成物的不饱度增加,由单键变成双键,涉及消去反应,C正确;
D.通过分子筛分离水,可以促进反应正向进行,可以增大平衡时的百分含量,D正确;
故选B。
15. 在一定条件下,用草酸-草酸铵浸出废渣中的Fe(OH)3,平衡时浸出体系中含草酸根粒子的形态分布(按折合成计)随pH变化如下图所示。下列说法不正确的是
已知:①和可以生成、和三种配离子。
②体系中草酸根的总浓度(按折合成计)。
A. 曲线③表示的变化情况
B.
C. 该条件下,碱性增强的物质的量分数一定增大
D. pH=c时,
【答案】BC
【解析】
【分析】在一定条件下,用草酸-草酸铵浸出废渣中的Fe(OH)3,随着pH的增大,溶液中OH-的浓度增大,溶液中H2C2O4的浓度减小,草酸氢根离子浓度先增大后减小,草酸根离子浓度增大,而后OH-过大时将生成Fe(OH)3沉淀,故浓度先增大后减小,的物质的量随着pH增大而增大,即曲线①表示的物质的量分数随pH的变化曲线,曲线②表示H2C2O4的物质的量分数随pH的变化曲线,曲线③表示的物质的量分数随pH的变化曲线,曲线④表示的物质的量分数随pH的变化曲线,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线③表示的变化情况,A正确;
B.由分析可知,曲线②表示H2C2O4的物质的量分数随pH的变化曲线,曲线③表示的物质的量分数随pH的变化曲线,两曲线交点的pH=b,则,B错误;
C.由分析可知曲线③代表的物质的量分数随pH的变化,在一定pH值范围内,的物质的量分数随碱性增强而增大,pH值3-7左右时,的物质的量分数基本不变,pH高于7时,的物质的量分数反而减小,C错误;
D.由分析可知,pH=c时,c()=c(),此时Fe的存在形式几乎只有,、H2C2O4浓度几乎为0,c[]≈c[]TOT=4.54ml/L×70%=3.178ml/L,则溶液中c()+c()≈4.54 ml/L-3.178ml/L=1.362 ml/L,则 ,D正确;
故答案为:BC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 副族元素可以形成多种多样的化合物。回答下列问题:
(1)基态Zn原子能量最高的电子占据的能层是_______,铜转炉烟灰(主要成分为),加入氯化铵和氨水,生成,则浸取时反应的离子方程式为_______。
(2)已知的合成过程如下:HCl++CdCl2
①+中存在配位键,接受孤电子对的离子或原子是_______。
②具有较低的熔点。从结构角度解释原因_______。
(3)铜的硫化物结构多样。其中铜蓝晶胞结构如图。
①铜蓝的化学式为_______。
②晶胞中含有_______个,_______。
【答案】(1) ①. N ②.
(2) ①. H+、Cd ②. 该化合物是离子化合物,离子半径较大,离子键弱
(3) ①. CuS ②. 2 ③. 2:1
【解析】
【小问1详解】
Zn是30号元素,基态Zn原子共4个电子层,能量最高的电子占据的能层是N层,铜转炉烟灰(主要成分为),加入氯化铵和氨水,生成,则浸取时和铵根离子、氨水反应生成和水,反应的离子方程式为 。
【小问2详解】
①中N、Cl-存在孤电子对,H+、Cd含有空轨道,接受孤电子对的离子或原子是H+、Cd;
②是离子化合物,离子半径较大,离子键弱,所以具有较低的熔点。
【小问3详解】
由晶胞可知S2-与Cu形成3个键,个数为2个,为楞上2个S直接相连的部分,个数为,则S原子数为6个、由晶胞可知晶胞中Cu的总个数为6个; 铜蓝的化学式为CuS。
②晶胞中含有2个,晶胞中S的总价态为2×(-2)+2×(-2)=-8,由晶胞可知晶胞中Cu的总个数为6个,设Cu+的个数为x,Cu2+的个数为y,则x+y=6,x+2y=+8,联立二式子解得x=2,y=1, 2:1。
17. 锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为,还含有铁钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
25℃时,部分物质的溶度积常数如下表所示。
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取含锰矿石时,提高浸取速率的方法有_______(写两种)。
(2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为_______。
(3)滤渣1的主要成分是___,实验室中为了加快固液混合物的分离,常采用的操作是___。
(4)当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为____(已知)。
(5)“除杂3”步骤所得溶液中,则其的范围是____。
(6)电解废液中还含有少量,向其中加入饱和溶液,有沉淀和气体生成,该反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度,适当提高温度等
(2)MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O
(3) ①. Fe(OH)3、MnO2 ②. 抽滤
(4)6.65 (5)10
【解析】
【分析】含锰矿石中加入足量硫酸浸取,MnCO3转化为Mn2+,铁、钴、铜的碳酸盐转化为铁离子、亚铁离子、钴离子和铜离子,加入过量MnO2,MnO2将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为Mn2+,加入氨水调节pH=4,此时c(OH-)=10-10ml/L,根据物质的溶度积常数可知,此时生成的沉淀为氢氧化铁,还有过量的二氧化锰,再加入氨水调节pH,使Cu2+转化为氢氧化铜沉淀,同时Mn2+不能沉淀,此时滤渣2为氢氧化铜,再加入硫化铵,生成CS沉淀,最后电解得到Mn。
【小问1详解】
用硫酸浸取含锰矿石时,可采用将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度,适当提高温度等方式提高浸取速率。
【小问2详解】
氧化过程中,MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Mn2+,离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O。
【小问3详解】
根据分析可知,滤渣1的主要成分为Fe(OH)3、MnO2,实验室为了加快固液混合物的分离,常用的操作为抽滤。
【小问4详解】
除杂2步骤中,要使铜离子转化为氢氧化铜沉淀,锰离子不能发生沉淀,则c(Cu2+)≤10-5ml/L时,c(OH-)≥2×10-8ml/L,c(H+)≤×10-7ml/L,pH≥6.65,pH至少为6.65。
【小问5详解】
除杂3中锰离子浓度为2.5ml/L,锰离子不能发生沉淀,则c(S2-)<10-10ml/L,同时C2+要沉淀完全,则c(C2+)≤10-5ml/L,c(S2-)≥4×10-16ml/L,则10
电解废液中含有少量Mn2+,加入饱和NH4HCO3,有沉淀和气体生成,沉淀为碳酸锰,气体为二氧化碳,离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
18. [Ni(NH3)x]Cly可用于镀镍。某实验小组欲制备[Ni(NH3)x]Cly,并测定产品的化学式。已知[Ni(NH3)x]Cly易溶于冷水、稀氨水,不溶于浓氨水,乙醚、乙醇,在潮湿空气中易生成Ni(OH)2;乙醚的挥发性强于乙醇;Ag2CrO4是一种难溶于水的砖红色晶体。
Ⅰ.制备[Ni(NH3)x]Cly
①将镍粉用浓硝酸溶解,获得Ni(NO3)2溶液
②向Ni(NO3)2溶液中缓慢加入浓氨水,冰水浴冷却结晶,过滤、洗涤。
③将所得沉淀移入如图装置,加入浓盐酸使沉淀溶解,冷却后慢慢加入浓氨水和NH4Cl的混合液,充分反应,过滤,分别用三种洗涤剂依次洗涤、干燥。
Ⅱ.测定[Ni(NH3)x]Cly的化学式
④氯含量的测定:准确称取0.232g产品,用蒸馏水溶解后,加入过量硝酸,用NaOH溶液调节pH=7,加入少量K2CrO4作指示剂,用0.1ml/LAgNO3标准溶液滴定,三次滴定平均消耗标准溶液20.00mL。
⑤氨含量测定;准确称取0.232g产品于锥形瓶中,加入25.00mL过量盐酸溶解,加入指示剂甲基红(变色pH范围为4.4~6.2),三次滴定平均消耗0.5ml/L标准NaOH溶液13.00mL;另取25.00mL上述盐酸,加入指示剂甲基红,三次滴定平均消耗0.5ml/L标准NaOH溶液25.00mL。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)装置b中最适宜的试剂是_______(填标号)。
A. NaOH溶液B. 浓盐酸C. 蒸馏水D. 浓硫酸
(3)步骤③选用洗涤剂的洗涤顺序为_______。
(4)步骤④中滴定前用标准液润洗滴定管的操作是:从滴定管上口加入3~5mL标准液,_______,将液体从滴定管下部放入预置烧杯中。判断步骤④滴定终点的现象是_______。
(5)实验测得的[Ni(NH3)x]Cly的_______,_______。
【答案】(1)恒压滴液漏斗(或恒压漏斗) (2)C
(3)浓氨水、乙醇和乙醚
(4) ①. 倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁 ②. 滴入最后半滴的AgNO3标准液,溶液中出现砖红色沉淀Ag2CrO4,且半分钟内不改变
(5) ①. 6 ②. 2
【解析】
【分析】本题为实验室制备[Ni(NH3)x]Cly并测定其组成的实验探究,先将镍粉用浓硝酸溶解,获得Ni(NO3)2溶液,再向Ni(NO3)2溶液中缓慢加入浓氨水,冰水浴冷却结晶,过滤、洗涤,将所得沉淀移入如图装置,加入浓盐酸使沉淀溶解,冷却后慢慢加入浓氨水和NH4Cl的混合液,充分反应,过滤,根据[Ni(NH3)x]Cly易溶于冷水、稀氨水,不溶于浓氨水,乙醚、乙醇可知,为了减少[Ni(NH3)x]Cly因溶解而造成的损失,则分别用浓氨水、乙醇和乙醚三种洗涤剂依次洗涤、干燥,最后用K2CrO4作指示剂,用0.1ml/LAgNO3标准溶液滴定测定其Cl-的含量,用甲基红(变色pH范围为4.4~6.2)做指示剂,用0.5ml/L标准NaOH溶液滴定测量NH3的含量,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,仪器a的名称是恒压滴液漏斗,故答案为:恒压滴液漏斗(或恒压漏斗);
【小问2详解】
装置b中的液体起液封的作用,目的是吸收挥发出来的氯化氢和氨气,氯化氢和氨气均极易溶于水,因此最适宜选用的试剂是蒸馏水,浓盐酸易挥发,浓硫酸不能吸收氯化氢,氢氧化钠溶液会抑制氨气的溶解,故答案为:C;
【小问3详解】
根据[Ni(NH3)x]Cly易溶于冷水、稀氨水,不溶于浓氨水,乙醚、乙醇且乙醚的挥发性强于乙醇可知,为了减少[Ni(NH3)x]Cly因溶解而造成的损失,则分别用浓氨水、乙醇和乙醚三种洗涤剂依次洗涤、干燥,即步骤③选用洗涤剂的洗涤顺序为浓氨水、乙醇和乙醚,故答案为:浓氨水、乙醇和乙醚;
【小问4详解】
润洗装有标准液溶液的滴定管的操作为:从滴定管上口加入3~5mL标准液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后将液体从滴定管下部放入烧杯中,步骤④滴定时用K2CrO4作指示剂,用标准的AgNO3溶液来滴定,故滴定终点的现象为:滴入最后半滴的AgNO3标准液,溶液中出现砖红色沉淀Ag2CrO4,且半分钟内不改变,故答案为:倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁;滴入最后半滴的AgNO3标准液,溶液中出现砖红色沉淀Ag2CrO4,且半分钟内不改变;
【小问5详解】
由题干数据可知,0.232g产品中含有n(Cl-)=n(AgNO3)=0.1ml/L×20.00×10-3L=2.0×10-3ml,含有n(NH3)=n(HCl)=n(NaOH)1-n(NaOH)2=0.5ml/L×(25.00-13.00)×10-3L=6.0×10-3ml,则含有n(Ni)==1.0×10-3ml,故n(Ni):n(NH3):n(Cl-)=1.0×10-3ml:6.0×10-3ml:2.0×10-3ml=1:6:2,即实验测得的[Ni(NH3)x]Cly的6,2,故答案为:6;2。
19. 环氧沙星作为一种重要的喹啉酮类抗菌药物,被广泛使用于肺部、胃肠道和泌尿生殖系统的感染治疗,其重要的中间体H的合成路线如图所示:
已知:①。
②DMF()可以发生反应。
(1)B的名称为_______,C中含氧官能团的名称为_______。
(2)满足下列条件的DMF的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
A.分子内有含氧杂环结构 B.含有氨基
(3)由D生成E的反应类型为_______,E的结构简式为_______。
(4)G生成H的反应称为环合反应。已知:(X为卤原子,、为烃基)。NaOH溶液可促进小分子脱落,且以形成五元环或六元环更为稳定,G生成H的反应方程式为___。
(5)设计以和物质B为主要原料制备的合成路线:______(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 丙二酸二乙酯 ②. 酯基,酮羰基
(2)4 (3) ① 加成反应 ②.
(4) (5)
【解析】
【分析】由题中已知信息①可知A与B反应生成C、C在TaOH条件下反应生成D,D与DMF在甲苯条件下反应生成E,由已知②可知DMF中碳氧双键打开,发生了加成反应,在这个反应中E比D多了3个碳原子,1个氮原子,1个氧原子,7个氢原子,所以DMF分子式为C3H7NO,E→F过程中少了2个氢原子,即该反应为消去反应,由G结构式可知消去反应生成碳碳双键,为了保证消去反应生成碳碳双键,防止生成碳氮双键,所以DMF结构式为,所以E结构式为。
【小问1详解】
B中含有两个酯基,是由丙二酸和乙醇酯化反应的来,所以B的名称为丙二酸二乙酯;C中含氧官能团为酯基、酮羰基。
【小问2详解】
DMF的结构式为,满足题干中条件的同分异构体有、、、,共4种。
【小问3详解】
D生成E的反应中碳氧双键打开生成羟基,为加成反应;由已知信息②可知D与DMF发生反应生成E的结构简式为
【小问4详解】
由题干信息可知氨基会取代苯环上卤素原子,由H分子式可知,被取代的是Cl,由于反应生成五元环或者六元环更稳定,所以取代的氯原子为邻位的Cl,且氢氧化钠还会与G中的酯基发生反应,所以G生成H的方程式为:
【小问5详解】
根据题干流程图,制备合成路线如下:
20. H2和CH3OH都是重要的能源物质,CO2催化加氢合成甲醇是一种有效利用氢气且减少温室气体CO2排放的方法。该反应体系中涉及以下三个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知:
(1)_____,该反应的活化能(正)_____(逆)(填“大于”或“小于”)。
(2)反应Ⅲ的正、逆反应速率方程为:,。其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。恒温恒压密闭容器中,加入和,初始压强为,反应达平衡时,的转化率为60%,容器体积减小25%。则的选择性为_______,反应Ⅲ的平衡常数为_______(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,用含的最简分数式表示,下同)。该条件下测得某时刻,,,此时______。
(3)恒压下将和按体积比1∶3混合,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图:
①在230℃以上,升高温度CO2的转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是_______。
②保持温度不变,增大压强,_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. -90.5kJ/ml ②. 小于
(2) ① 62.5% ②. ③.
(3) ①. 反应Ⅰ为放热反应,温度升高,使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降 ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
由题干信息可知,反应Ⅰ: 反应Ⅲ: ,则反应Ⅲ-反应I可得反应Ⅱ:,根据盖斯定律可知,==-49.5kJ/ml-41.0kJ/ml=-90.5kJ/ml,又知反应热=Ea正-Ea逆<0,故该反应的活化能(正)小于(逆),故答案为:-90.5kJ/ml;小于;
【小问2详解】
恒温恒压密闭容器中,加入和,初始压强为,反应达平衡时,的转化率为60%,容器体积减小25%,即容器内气体的物质的量减少了(1+3)×25%=1ml,H2的转化量为3ml×60%=1.8ml,根据反应方程式:反应Ⅰ:反应前后气体的物质的量不变,反应Ⅱ:和反应Ⅲ:的气体物质的量均减小2,根据方程式可知生成的CH3OH物质的量为0.5ml,根据H守恒可知,生成的H2O的物质的量为:=0.8ml,设生成的CO物质的量为n1ml,参加反应的CO2的物质的量为n2ml,则根据C原子守恒有:n1+0.5=n2,根据O原子守恒有:2n2=n+0.5+0.8,解得n1=0.3ml,n2=0.8ml,则的选择性为=62.5%,平衡时CO2物质的量为1-0.8=0.2ml,H2的物质的量为:3(1-60%)=1.2ml,CH3OH为0.5ml,H2O为0.8ml,混合气体总物质的量为(1+3)×(1-25%)=3ml,即平衡时CO2的平衡分压为:Mpa= Mpa,同理H2、CH3OH、H2O的平衡分压分别为:0.4p0 Mpa, Mpa, Mpa,故反应Ⅲ的平衡常数===,反应Ⅲ的正、逆反应速率方程为:,,平衡时,即则有:=Kp,故该条件下测得某时刻,,,此时==×=,故答案为:62.5%;;;
【小问3详解】
①由图可知,温度为230℃时,甲醇的产率最高,反应达到平衡状态,该反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,二氧化碳的转化率降低、甲醇的产率降低,所以温度高于230℃,甲醇产率随温度升高而下降,故答案为:反应Ⅰ为放热反应,温度升高,使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降;
②由题干信息可知,反应Ⅰ:,反应Ⅱ:,保持温度不变,增大压强,反应Ⅱ平衡正向移动,导致CO和H2浓度减小,导致反应I平衡正向移动,CO2、H2浓度减小,CO和H2O浓度增大, 则导致增大,根据反应I的平衡常数K=不变可知,减小,故答案为:减小。
选项
劳动项目
化学知识
A
工业生产:将铝制成饮料罐
铝的化学性质不活泼、耐腐蚀
B
维护小区绿地:给植物喷洒波尔多液防治病害
重金属盐可使蛋白质变性
C
泳池消毒:用漂粉精作游泳池的消毒剂
漂粉精有漂白性
D
工业劳动:焊接金属时用溶液除锈
受热易分解
A.用所示装置吸收尾气中的
B.用所示装置蒸干饱和溶液制备晶体
C.用所示装置制备溴苯并验证有HBr产生
D.用所示装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78
乙酸乙酯
88
77
乙酰乙酸乙酯
130
180.4
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78
乙酸乙酯
88
77
乙酰乙酸乙酯
130
180.4
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78
乙酸乙酯
88
77
乙酰乙酸乙酯
130
180.4
物质
MnS
CS
山东省临沂市2024届高三下学期二模化学试卷(Word版附答案): 这是一份山东省临沂市2024届高三下学期二模化学试卷(Word版附答案),文件包含2024届山东省临沂市高三下学期第二次高考模拟考试化学试题docx、化学答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共11页, 欢迎下载使用。
山东省聊城市2024届高三下学期二模化学试卷(Word版附答案): 这是一份山东省聊城市2024届高三下学期二模化学试卷(Word版附答案),文件包含2024届山东省聊城市高三下学期二模化学试题docx、化学答案pdf等2份试卷配套教学资源,其中试卷共12页, 欢迎下载使用。
山东省聊城市2023届高三化学下学期第二次模拟考试试题 (Word版附解析): 这是一份山东省聊城市2023届高三化学下学期第二次模拟考试试题 (Word版附解析),共26页。