重庆市巴蜀中学2024届高三上学期高考适应性月考卷(四)化学试题(Word版附解析)
展开注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 C-59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国古代典籍中蕴藏丰富的化学知识,凝聚着我国祖先的智慧。下列说法错误的是
A. “高奴县出脂水,燃之如麻,但烟甚浓”,所述“脂水”指的是食用油
B. “药性……宜水煮者,宜酒渍者”,这是利用萃取原理提取药物有效成分
C. “以铁拍作片段,置醋糟中积久衣生刮取者,为铁华粉”,该过程包含化学变化
D. “磁石毛,铁之母也。取铁如母之招子焉”,这是利用磁性鉴别Fe3O4
【答案】A
【解析】
【详解】A.该选段出自沈括《石油》:“燃之如麻,但烟甚浓”说明该物质为石油,石油为烃类混合物,食用油为酯类物质,A错误;
B.“宜水煮者,宜酒渍者”是根据物质性质不同选择不同的溶剂,这也是萃取的原理,B正确;
C.铁在醋糟中生成醋酸亚铁,为化学变化,C正确;
D.Fe3O4具有磁性,利用磁性鉴别四氧化三铁,D正确;
故答案为A。
2. 物质的性质决定了其用途,下列关于物质性质及其用途错误的是
A. SO2可以使某些色素褪色:用作漂白剂
B. 硝酸有腐蚀性:用于刻蚀玻璃
C. H2O2有氧化性:用作消毒剂
D. 金属钠有良好的导热性:用作导热介质
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硫漂白色素利用其化学性质——漂白性,可作漂白剂,A正确;
B.硝酸有腐蚀性但不能和酸性氧化物二氧化硅反应,应为氢氟酸刻蚀玻璃,B错误;
C.过氧化氢的氧化性破坏病菌的结构起消毒剂作用,C正确;
D.金属钠的熔点低导热性好,可作核反应堆的冷却剂,钾钠合金更佳,D正确;
故选B。
3. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 氮气的电子式:
B. CO2的空间填充模型:
C. 乙醚的结构简式:CH3CH2OCH2CH3
D. K+的离子结构示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮气的电子式:,故A错误;
B.CO2是直线形,其空间填充模型为,故B正确;
C.乙醚的结构简式:CH3CH2OCH2CH3,故C正确;
D.K+的原子结构示意图:,故D正确;
故答案为A。
4. 下列说法错误的是
A. 69Ga和71Ga互为同位素
B. 碳纳米管和石墨烯互为同素异形体
C. C3H6和C4H8一定互为同系物
D. CH2BrCH2Br和CH3CHBr2互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.质子数相同,中子数不同的同种元素,互为同位素,69Ga和71Ga互为同位素,故A正确;
B.同种元素组成的结构不同的单质称为同素异形体,碳纳米管和石墨烯互为同素异形体,故B正确;
C.C3H6和C4H8可能是环烷烃或者烯烃,如果一个是环烷烃,一个是烯烃,此时不是同系物,故C错误;
D.CH2BrCH2Br和CH3CHBr2分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故答案为C。
5. 室温下,下列各组离子一定能够在指定溶液中大量共存的是
A. 0.1ml/L 溶液中:、、
B. 滴加酚酞变红的溶液:、、
C. 新制氯水中:、、
D. 含的溶液中:、、
【答案】BD
【解析】
【详解】A.与会发生反应生成二氧化碳和水,不能共存,A错误;
B.滴加酚酞变红的溶液为碱性,各离子两两不反应,可以共存,B错误;
C.氯水有强氧化性,会与反应,不能共存,C错误;
D.离子间两两不反应,可以共存,D正确;
故选BD。
6. 设 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含60 g HCHO的水溶液中O原子数为NA
B. 1ml/L 氨水中,含有的NH3·H2O分子数少于NA
C. 2.4g Mg在空气中完全燃烧生成 MgO 和Mg3N2 ,转移电子数为0.2NA
D. 32 g甲醇分子中含有 C-H键的数目为4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCHO水溶液中,HCHO、H2O都含氧原子,含60 g HCHO的水溶液中O 原子数大于2NA,故A错误;
B.没有明确溶液体积,不能确定1ml/L氨水中含有的NH3·H2O分子数,故B错误;
C.Mg在空气中完全燃烧生成 MgO 和Mg3N2,镁元素化合价由0升高为+2,2.4g Mg在空气中完全燃烧生成 MgO 和Mg3N2,转移电子数为0.2NA,故C正确;
D.甲醇的结构简式为CH3OH,32 g甲醇分子中含有 C-H键的数目为3NA,故D错误;
选C。
7. 用如图实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 利用装置甲制备溴苯并验证有HBr生成
B. 利用装置乙证明酸性:硫酸>碳酸>苯酚
C. 利用装置丙制备无水MgCl2
D. 利用装置丁分离碘单质和NaCl
【答案】A
【解析】
【详解】A.液溴有挥发性,会和硝酸银溶液反应生成沉淀,A不能达到实验目的;
B.苯酚钠遇碳酸生成苯酚,苯酚微溶于水会生成沉淀,且硫酸没有挥发性,故该实验可行,B能达到实验目的;
C.通入氯化氢气体防止水解,C能达到实验目的;
D.利用碘单质容易升华分离碘和氯化钠,D能达到实验目的;
故选A。
8. 下列实验操作及现象与对应结论匹配的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硝酸具有氧化性,能将BaSO3氧化为BaSO4,不能证明是样品中含有,A错误;
B.酸的酸性越强,其对应的酸根离子水解程度越小,相同浓度的钠盐溶液的pH越小,相同温度下,测定相同浓度的NaNO2和CH3COONa溶液pH,NaNO2溶液的pH小于CH3COONa溶液的pH,因此Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH),B错误;
C.[Cu(H2O)4]2+为蓝色,[CuCl4]-为绿色,增大溶液中Cl-浓度,[Cu(H2O)4]2+会转化为[CuCl4]2-,C正确;
D.将Zn(OH)2固体粉末加入过量NaOH溶液中,充分搅拌,溶解得到无色溶液,说明Zn(OH)2能和碱反应,体现酸性,D错误;
故选C。
9. 含S2O、Fe3+、I-的溶液中反应历程如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 由图可知氧化性:Fe2+>S2O
C. 若不加Fe3+,正反应的活化能比逆反应的大
D. 该反应可表示为S2O(aq)+2I-(aq)=2SO(aq)+I2(aq)
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,生成物能量低于反应物能量,反应放热,A错误;
B.氧化剂氧化性大于氧化产物,由图示第二步反应可知,氧化性:Fe3+<,B错误;
C.铁离子为催化剂,降低了反应的活化能,加快了反应速率,但是不改变反应焓变;由图可知,反应为放热反应,若不加Fe3+,正反应的活化能仍比逆反应的小,C错误;
D.由图示可知该过程包括(aq)+2I-(aq)+2Fe3+(aq)(aq)+I2(aq)+2Fe2+(aq)和(aq)+I2(aq)+2Fe2+(aq)2(aq)+2Fe3+(aq)+I2(aq)两个基元反应,综合两个基元反应可以得出总反应:(aq)+2I-(aq)2(aq)+I2(aq),D正确;
故选D。
10. DaplillninB(DaNB)是一种生物碱,具有新颖的多环骨架结构(如图所示,其中Me代表甲基)。下列关于DaNB分子说法错误的是
A. DaNB分子能发生取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应等
B. 1mlDaNB分子与H2发生加成反应,最多消耗3mlH2
C. DaNB分子中含7个手性碳原子
D. DaNB分子中N原子上有孤对电子,能与酸反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.DaNB分子有碳氢键能发生取代反应、有双键能发生加成反应、可燃烧能发生氧化反应、有羰基能发生还原反应,A正确;
B.1分子DaNB有1个碳碳双键,2个碳氧双键,发生加成能消耗3分子的氢气,B正确;
C.该分子中的手性碳如图1所示,,有八个,C错误;
D.N原子形成3个σ键,剩下一对孤对电子类似氨气,可能会与酸反应,D正确;
故选C
11. BODIPY类荧光染料母体结构(如图所示)由X、Y、Z、M、N五种原子序数依次增大的第一和第二周期主族元素组成。其中,X是宇宙中含量最多的元素,Y、N可形成平面三角形分子YN3,N元素只有两种化合价。下列说法错误的是
A. 基态原子未成对电子数:Y
C. Y和M组成的化合物是一种新型陶瓷
D. X与M形成的简单化合物的水溶液呈酸性
【答案】D
【解析】
【分析】宇宙中最多元素——氢,故X为氢元素;根据分子的成键特点,推知Z位于第ⅣA族,M位于第ⅤA族,N位于第ⅥA族,由于N元素只有两种化合价,所以N为氟元素;Y、N可形成平面三角形分子YN3,可推知Y为硼元素;X、Y、Z、M、N五种原子序数依次增大,所以Z为碳元素,M为氮元素。X:氢,Y:硼,Z:碳,M:氮,N:氟。
【详解】A.基态原子未成对电子数:Y(硼:1)
C.Y(硼)、M(氮)组成BN,氮化硼陶瓷,新型无机非金属材料、新型陶瓷,C正确;
D.Y(X与M形成的简单化合物(NH3)的水溶液呈碱性,D错误;
故选D。
12. 清华大学开发出一种锂离子电池,在室温条件下可进行循环充放电,实现对磁性的可逆调控,如图电池一极为纳米Fe2O3,另一极为金属锂和石墨的复合材料,电解质只传导锂离子。下列说法错误的是
A. 该电池不能使用氯化锂水溶液作为电解质
B. 充电时,Fe2O3连接电源的正极,发生氧化反应
C. 该电池正极的电极反应式为Fe2O3+6Li++6e-=3Li2O+2Fe
D. 放电时,电池逐渐远离磁铁
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属锂与水反应,该电池不能使用氯化锂水溶液作为电解质溶液,A正确;
B.金属锂和石墨的复合材料为放电时的负极,发生氧化反应,Fe2O3为正极,充电时接电源的正极,发生氧化反应,B正确;
C.Fe2O3为正极,发生反应为Fe2O3+6Li++6e- =3Li2O+2Fe,C正确;
D.放电时,正极发生反应Fe2O3+6Li++6e-=3Li2O+2Fe,生成铁单质,电池逐渐靠近磁铁,D错误;
故答案为D。
13. 催化剂GaN催化CO2直接加氢制甲醚的反应机理如图甲,在CaN(110)界面上的反应历程如图乙,其反应为CO2(g)+H2(g)→HCOO*+H*,在CaN(100)界面上发生的反应为CO2(g)+4H2(g)→+H*+2H2O(g),下列说法不正确的是
A. HCOO*中含有σ键和π键
B. CO2→过程放热
C. 图乙表示的反应历程中,决速步骤为→2H*
D. 该反应总反应式为2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCOO*中含有碳氧双键,因此其σ键和π键,A正确;
B.由图可知,CO2→过程放热,B正确;
C.由图可知,H*+→mn-HCOO*过程的能垒最高(活化能最大),故该步骤为决速步骤,C错误;
D.根据题干及反应机理图可知,该反应的总反应式为2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g),D正确;
故选C。
14. 甘氨酸(NH2CH2CO0H)是人体必需氨基酸之一,在25℃时,、、的分布分数[如]与溶液pH关系如图,下列说法错误的是
A. 甘氨酸具有两性
B. 曲线a代表NHCH2COOH
C. +H2O=+OH-的平衡常数K=10-11.65
D. c()·c()>c2()
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH2CH2COOH中存在—NH2和—COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,A正确;
B.氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示分布分数随溶液pH的变化,曲b表示的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示NH2CH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,B正确;
C.+H2O=+OH-的平衡常数K=,25℃时,根据a、b曲线交点坐标(2.35,0.50)可知,pH=2.35时,c()=c(),则K=c(OH-)==10-11.65,C正确;
D.由C项分析可知,=,根据b、c曲线交点坐标(9.78,0.50)分析可得电离平衡NH2CH2COO-+H+的电离常数为K1=10-9.78,=,则×=×<1,即c2()>c()·c(NH2CH2COO-),D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 草酸钴可用于指示剂和催化剂。一种利用水钴矿(主要成分为C2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO)制取CC2O4·2H2O的工艺流程如图所示。
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、C2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+;
②常温下,Ksp(MgF2)=6.25×10-9,Ksp(CaF2)=2.25×10-11;
③部分阳离子的氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表。
回答下列问题:
(1)CC2O4·2H2O中C的价态为___________,C2O3中C的价层电子排布式为___________。
(2)浸出液中Fe2+与加入NaClO3发生反应的离子方程式为___________。
(3)加Na2CO3调节pH时,需要控制pH的范围是___________,沉淀1的主要成分有___________(填化学式)。
(4)常温下,向滤液Ⅰ中加入NaF溶液除去Ca2+、Mg2+,当Ca2+沉淀完全时(离子浓度小于1.0×10-5ml/L即为该离子沉淀完全),Mg2+的浓度为___________ml/L(保留到小数点后一位)。
(5)测定产品中草酸钴晶体的质量分数:称取草酸钴样品3.050g,用稀硫酸酸化,加入溶液,加热(该条件下C2+不被氧化),充分反应后将溶液冷却至室温,将溶液完全转移到250mL容量瓶中定容。然后取25mL用0.2000ml/LFeSO4溶液进行滴定,到达滴定终点后,消耗18.00mLFeSO4溶液。
①若用盐酸酸化,则测得的草酸钴晶体的质量分数会___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②计算样品中草酸钴晶体CC2O4·2H2O的质量分数为___________。
【答案】(1) ①. +3 ②. 3d6
(2)ClO+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O
(3) ①. 5.2≤pH<7.6 ②. Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)2.8×10-3
(5) ①. 偏大 ②. 42.00%
【解析】
【分析】含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠,可得、、、、、,加入,可得到,然后加入调pH至5.2,可得到沉淀,过滤后所得滤液主要含有、、、,向溶液中加入NaF溶液,除去钙镁离子,然后过滤得到滤液中II中加入萃取剂,萃取后溶液加入草酸铵,得到草酸钴。
【小问1详解】
CC2O4·2H2O中C的价态为+3,C为27号元素,C2O3中C为+3价,价层电子排布式为3d6。
小问2详解】
向浸出液中加入NaClO3发生反应的离子方程式为+6Fe2++6H+=C1-+6Fe3++3H2O。
【小问3详解】
加Na2CO3调节pH时,需要控制pH的范围是使Al3+、Fe沉淀,而C2+不沉淀,所以范围是5.2≤pH<7.6,沉淀1的主要成分有Fe(OH)3、Al(OH)3。
【小问4详解】
常温下,向滤液1中加入NaF溶液除去Ca2+、Mg2+,当Ca2+沉淀完全时,c2(F-)==2.25×10-6,则c(Mg2+)=≈2.8×10-3ml/L。
【小问5详解】
①若用盐酸酸化,盐酸会与KMnO4溶液反应,则硫酸亚铁用量会变少,故测得的草酸钴晶体的质量分数会偏大。
②滴定消耗硫酸亚铁溶液,则由得失电子数目守恒可知,与草酸钴反应的高锰酸钾的物质的量为0.1000ml/L×0.100L-0.2000ml/L×0.018L×10×=0.0028ml,由得失电子数目守恒可知,样品中草酸钴晶体的质量分数为×100%=42.00%。
16. 高纯度硝酸高铈铵主要用作有机合成的催化剂和氧化剂、集成电路的腐蚀剂等。它的化学式为(NH4)2Ce(NO3)6,易溶于水,几乎不溶于浓硝酸。实验室用CeCl3溶液制备硝酸高铈铵的主要步骤如下:
Ⅰ.CeCl3与NH4HCO3反应制备Ce2(CO3)3。
制备Ce2(CO3)3的装置如图所示:
将装置A和D中所产生的气体通入B装置一段时间,再将CeCl3溶液滴入下方反应后的溶液中,从而制备Ce2(CO3)3固体。
已知:Ce3+易被空气氧化成Ce4+。
回答下列问题:
(1)装置D中盛放稀盐酸的实验仪器名称为___________,装置C的作用是___________。
(2)若装置A和装置D中所产生的气体体积比超过1:1,则B中会产生一种含铈的沉淀杂质,其化学式为___________。
(3)装置B中制备Ce2(CO3)3反应的离子方程式为___________。
(4)Ce2(CO3)3在装置B中沉淀,然后经过静置、过滤、洗涤、干燥后即可得到纯品Ce2(CO3)3.检验是否洗涤干净的方法为___________。
Ⅱ.制备硝酸高铈铵。
取适量碳酸铈[Ce2(CO3)3]于铂皿中,用硝酸溶解生成硝酸铈溶液,然后加入双氧水、氨水进行氧化沉淀,加热后过滤、洗涤、烘干得到Ce(OH)4(黄色难溶物)。将Ce(OH)4于一定温度下加入硝酸加热至浆状,生成H2[Ce(NO3)6],再加入稍过量的NH4NO3晶体从而生成硝酸高铈铵沉淀,经过悲、洗涤、(自然烘无后得到产异。
(5)①写出生成Ce(OH)4的离子方程式___________。
②“氧化沉淀”时,加热的温度不宜过高,原因是___________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 防止外界空气进入将Ce3+氧化(或防止Ce3+被氧化)
(2)Ce(OH)3 (3)2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O
(4)取最后一次洗涤液少量于试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,无白色沉淀生成,则证明沉淀已经洗涤干净。
(5) ①. 2Ce3++H2O2+6NH3·H2O=6NH+2Ce(OH)4↓ ②. 双氧水、氨水均易受热分解
【解析】
【分析】A装置制备氨气,D装置制备二氧化碳,通入B中与CeCl3溶液反应生成Ce2(CO3)3,Ce3+易被空气氧化成Ce4+,C装置可以防止外界空气进入B装置干扰试验。
【小问1详解】
装置D中盛放稀盐酸的实验仪器名称为分液漏斗,因为Ce3+易被空气氧化成Ce4+,则装置C中的作用是防止外界空气进入;
【小问2详解】
若装置A和装置D中所产生的气体超过1:1,则B中会产生一水合氨,然后会与Ce3+反应生成Ce(OH)3;
【小问3详解】
装置B中制备Ce2(CO3)3反应的反应物为Ce3+和,故离子方程式为2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O;
【小问4详解】
制取Ce2(CO3)3的过程中,CO2气体中含有挥发的HCl,沉淀表明可能附着有Cl-,检验沉淀是否洗涤干净,即检验沉淀表面是否有氯离子,方法为取最后一次洗涤液少量于试管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,无白色沉淀生成,则证明沉淀已经洗涤干净;
【小问5详解】
①生成Ce(OH)4即向硝酸铈溶液中加入双氧水、氨水进行氧化沉淀,加热后过滤、洗涤、烘干得到Ce(OH)4,该反应的离子方程式为2Ce3++H2O2+6NH3·H2O=6+2Ce(OH)4↓;
②向硝酸铈溶液中加入双氧水、氨水进行氧化沉淀时,由于双氧水、氨水均易受热分解,故加热的温度不宜过高。
17. 可用CO2催化加氢合成CH3OH,主要反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.0kJ/ml
(1)已知几种化学键的键能如表所示,根据键能估算反应Ⅰ的ΔH1=___________。
(2)向某一密闭容器中充入1mlCO2和3mlH2发生反应Ⅰ,下列能说明反应Ⅰ在恒温恒压条件下达到平衡的是___________(填序号)。
A. 容器内混合气体的密度不再改变
B. 容器内混合气体的压强不再改变
C. 伎应物转化率的比值不再改变
D. v正(CO2)=3v逆(H2O)
(3)向恒压(3.0MPa)密闭装置中通入1mlCO2和2mlH2,在不同催化剂下测定甲醇的平均生成速率随温度的变化曲线,如图所示。
①最佳催化剂及最佳反应温度是___________。
②甲醇的平均生成速率呈先增大后减小的抛物线趋势,请解释后减小的原因:___________。
③二氧化碳加氢制甲醇的速率方程可表示为v=k·pm(CO2)·pn(H2),其中k为速率常数,各物质起始分压的指数为各物质的反应级数。实验结果表明,速率常数与反应级数均受反应温度的影响。使用Ni5Ga3催化剂时,反应温度由169℃升高到223℃,若CO2反应级数=2,H2反应级数不变,则速率常数之比=___________。
(4)某温度时,向压强为5.0MPa的恒压装置中加入1mlCO2(g)和3mlH2(g)反应并达到平衡状态,CO2平衡转化率为40%,甲醇选择性为50%,则甲醇的平衡分压为___________(结果保留2位有效数字)。已知:甲醇选择性x(CH3OH)%=。
(5)如图所示的电解装置可实现低电位下高效催化CO2制取甲烷,温度控制在10C左右,持续通入二氧化碳,电解过程中阴极区KHCO3物质的量基本不变。阴极反应为___________。
【答案】(1)-56.0kJ/ml (2)A
(3) ①. Ni5Ga3、210℃ ②. 随温度升高,反应速率加快,Ni5Ga3、NiGa催化下甲醇的平均生成速率上升。过曲线拐点,可能是催化剂活性降低,也可能是放热反应平衡逆向移动,使甲醇平均生成速率降低 ③. 2
(4)0.31MPa (5)9CO2+8e-+6H2O=CH4+8HCO
【解析】
【小问1详解】
根据反应物键能总和减去生成物键能总和得到该反应的反应热,;
故答案为:-56.0kJ/ml;
【小问2详解】
A.根据,反应前后均为气体,则总质量不发生变化,恒压条件下,容积可变,则当密度不变,反应达到平衡,A正确;
B.该反应在恒压条件下进行,压强保持不变,故压强不能作为判据,B错误;
C.初始投料按照系数比投入,故反应物的转化率相等,始终保持不变,C错误;
D.速率之比要满足系数比,D错误;
故答案为:A;
【小问3详解】
根据物理量单位可知甲醇的平均生成速率与时间有关,表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率,随温度升高,反应速率加快,Ni5Ga3、NiGa催化下甲醇的平均生成速率上升。过曲线拐点,甲醇的平均生成速率降低的原因可能是催化剂活性降低,也可能是放热反应平衡逆向移动。因此,反应最佳条件为使用Ni5Ga3催化剂在210℃下进行反应,在这个条件下甲醇的平均生成速率最高;
由图可知,甲醇的平均生成速率之比为=2.根据投料比,起始分压p(CO2)为1.0MPa,p(H2)为2.0MPa.根据升温后反应级数的变化,列式,可得;
故答案为:Ni5Ga3、210℃;随温度升高,反应速率加快,Ni5Ga3、NiGa催化下甲醇的平均生成速率上升。过曲线拐点,可能是催化剂活性降低,也可能是放热反应平衡逆向移动,使甲醇平均生成速率降低;2;
【小问4详解】
通过计算可知平衡时,n(CO2)=0.6ml,n(H2)=1.8ml,n(CH3OH)=0.2ml,n(H2O)=0.4ml,n(CO)=0.2ml,n(总)=3.2ml,p(总)=5.0MPa,则甲醇的平衡分压为0.31MPa;
故答案为:0.31MPa;
【小问5详解】
由于KHCO3的物质的量保持不变,故阴极反应为9CO2+8e-+6H2O=CH4+8;
故答案为:9CO2+8e-+6H2O=CH4+8。
18. 卤沙唑仑W是一种抗失眠药物,在医药工业中的一种合成方法如图:
已知:(i)
(ii)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B含有的官能团名称为___________(不考虑苯环)
(3)反应②的反应类型是___________。
(4)反应③中NaOH的作用是___________,写出反应③的化学方程式___________。
(5)Y的结构简式为___________。
(6)写出W的结构简式:___________。
(7)C的一种同系物G(C8H6OFCl),其同分异构体中,含有苯环并能发生银镜反应且有4条支链的化合物共有___________种。(不考虑立体异构)
【答案】18. 2-氟甲苯(或邻氟甲苯)
19. 羧基、氟原子或碳氟键
20. 取代反应 21. ①. 与HCl反应,有利于平衡正向移动,提高产率 ②. ++NaOH+NaCl+H2O
22. H2N-CH2-CH2-OH
23. 24. 30
【解析】
【分析】A()在酸性高锰酸钾的氧化下生成B(),与SOCl2反应生成C(),与在氯化锌和氢氧化钠的作用下,发生取代反应生成D,D与发生取代反应生成E(),E与Y(H2N-CH2-CH2-OH)发生取代反应生成F(),F与乙酸、乙醇反应生成W(),据此分析解答。
【小问1详解】
A()的化学名称是2-氟甲苯(或邻氟甲苯);
【小问2详解】
B为,其中官能团名称为羧基、氟原子或碳氟键;
【小问3详解】
反应②指与SOCl2反应生成C(),为取代反应;
【小问4详解】
C与D反应时,若无NaOH则为取代反应,过程中生成另一种无机产物为HCl,因此,NaOH可以与HCl反应,有利于平衡正向移动,提高产率;
反应③的方程式为++NaOH+NaCl+H2O;
【小问5详解】
由分析可知,Y为H2N-CH2-CH2-OH;
【小问6详解】
由分析可知,W为;
【小问7详解】选项
实验操作及现象
结论
A
取一定量Na2SO3样品,溶解后加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。加入浓HNO3,仍有沉淀。
此样品中含有SO
B
相同温度下,分别测定相同浓度的NaNO2和CH3COONa溶液pH,NaNO2溶液的pH约为8,CH3COONa溶液的pH约为9
相同温度下,Ka(HNO2)
向硫酸铜溶液中滴加浓盐酸至过量,溶液由蓝色变为绿色。
[Cu(H2O)4]2+转化为[CuCl4]2-
D
将Zn(OH)2固体粉末加入过量NaOH溶液中,充分搅拌,溶解得到无色溶液。
Zn(OH)2既体现碱性又体现酸性
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
A1(OH)3
C(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
5.2
9.2
9.8
化学键
H-H
C-O
C-H
H-O
C=O
E(kJ/ml)
436
351
406
465
800
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