资源描述
2025-2026学年甘肃省东乡族自治县第二中学高三冲刺联考(二模)化学试题试卷
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、下列装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.图1:用酒精萃取碘水中的碘单质后分液
B.图2:电解精炼铜
C.图3:X为四氯化碳,可用于吸收氨气或氯化氢,并能防止倒吸
D.图4: 配制银氨溶液
2、化学方便了人类的生产与生活,下列说法不正确的是
A.氢氧化铝可用于中和人体过多的胃酸
B.碘是人体必需的微量元素,应该适量服用I2
C.葡萄糖可以用于食品加工和合成葡萄糖酸钙
D.漂白粉中的有效成分是Ca(ClO)2
3、化学与环境、生活密切相关,下列与化学有关的说法正确的是( )
A.用石材制作砚台的过程是化学变化
B.氯化铵溶液可清除铜制品表面的锈渍,是因为氨根离子水解使溶液显酸性
C.月饼因为富含油脂而易发生氧化,保存时常放入装有硅胶的透气袋
D.为测定熔融氢氧化钠的导电性,可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化
4、目前中国已经通过自主创新成功研发出第一台锌溴液流储能系统,实现了锌溴电池的隔膜、极板、电解液等关键材料自主生产。锌溴电池的原理装置图如图所示,下列说法错误的是( )
A.充电时电极石墨棒A连接电源的正极
B.放电过程中阴离子通过隔膜从正极区移向负极区
C.放电时负极反应为2Br-—2e-=Br2
D.放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大
5、NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol葡萄糖和果糖的混合物中含羟基数目为5NA
B.500 mL1 mol .L -1(NH4)2SO4溶液中NH4+数目小于0.5 NA
C.标准状况下,22.4 L1,2-二溴乙烷含共价键数为7 NA
D.19.2 g铜与硝酸完全反应生成气体分子数为0. 2 NA
6、利用如图的实验装置和方法进行实验,能达到目的的是( )
A.甲装置可将FeC12溶液蒸干获得FeC12晶体
B.乙装置可证明浓硫酸具有脱水性和氧化性
C.丙装置可除去CO2中的SO2
D.丁装置可将NH4Cl固体中的I2分离
7、下列说法正确的是
A.乙二醇和丙三醇互为同系物
B.室温下,在水中的溶解度:乙醇>苯酚>乙酸乙酯
C.分子式为C7H8O且属于酚类物质的同分异构体有4种
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲基使苯环变活泼
8、海洋是一个巨大的资源宝库,海水开发利用的部分过程如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.①粗盐制精盐除采用过滤泥沙外,还必须除去 Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质
B.工业生产中常选用石灰乳作为 Mg2+的沉淀剂,并对沉淀进行洗涤
C.第②步的反应是将 MgCl2•6H2O 晶体在空气中直接加热脱去结晶水得无水 MgCl2
D.第③步到第⑤步空气吹出法提取海水中溴通常使用 SO2 作还原剂
9、山梨酸是应用广泛的食品防腐剂,其分子结构如图所示。下列说法错误的是
A.山梨酸的分子式为C6H8O2
B.1 mol山梨酸最多可与2 mol Br2发生加成反应
C.山梨酸既能使稀KMnO4酸性溶液褪色,也能与醇发生置换反应
D.山梨酸分子中所有碳原子可能共平面
10、从海带中提取碘元素的步骤中,选用的实验仪器不能都用到的是
A.海带灼烧灰化,选用①②⑧ B.加水浸泡加热,选用②④⑦
C.过滤得到滤液,选用④⑤⑦ D.萃取和分液,选用③④⑥
11、短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,Y元素最外层电子数是其电子层数的3倍,Q与Y同主族,X与Y构成的化合物可引起光化学烟雾,Z、W、Q的最高价氧化物的水化物两两之间均能发生反应。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的沸点:Y<Q B.W的氧化物可作耐高温材料
C.简单离子半径最大的为Z D.气态氢化物的稳定性:Y<X
12、CuO有氧化性,能被NH3还原,为验证此结论,设计如下实验。
有关该实验的说法正确的是
A.反应时生成一种无污染的气体NO
B.NH3与CuO反应后生成的红色物质可能是Cu
C.装浓氨水的装置名称是分液漏斗,只能用作分液操作
D.烧杯中硫酸的作用是防倒吸
13、根据原子结构或元素周期律的知识,下列说法正确的是( )
A.35Cl和37Cl中子数不同,所以它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都不相同
B.两个不同原子的1s、2s、2p、3s、3p各亚层中电子的能量相同
C.短周期主族元素原子最外层电子数一定等于其最高化合价
D.CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸
14、下列过程仅克服离子键的是( )
A.NaHSO4溶于水 B.HCl溶于水 C.氯化钠熔化 D.碘升华
15、化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,可通过下列路线制得:
下列说法正确的是
A.X的分子式为C7H6O2 B.Y分子中的所有原子可能共平面
C.Z的一氯取代物有6种 D.Z能与稀硫酸发生水解反应
16、改变下列条件,只对化学反应速率有影响,一定对化学平衡没有影响的是
A.催化剂 B.浓度 C.压强 D.温度
二、非选择题(本题包括5小题)
17、药物瑞德西韦(Remdesivir))对2019年新型冠状病毒(2019-nCoV)有明显抑制作用;K为药物合成的中间体,其合成路线如图:
已知:
①R—OHR—Cl
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___。由A→C的流程中,加入CH3COCl的目的是___。
(2)由G→H的化学反应方程式为___,反应类型为___。
(3)J中含氧官能团的名称为___。碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,则瑞德西韦中含有___个手性碳原子。
(4)X是C的同分异构体,写出一种满足下列条件的X的结构简式___。
①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子;
②遇FeCl3溶液发生显色反应;
③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。
(5)设计以苯甲醇为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)___。
18、盐酸阿比朵尔,适合治疗由 A、B 型流感病毒引起的上呼吸道感染,2020 年入选新冠肺炎试用药物,其合成路线:
回答下列问题:
(1)有机物 A 中的官能团名称是______________和______________。
(2)反应③的化学方程式______________。
(3)反应④所需的试剂是______________。
(4)反应⑤和⑥的反应类型分别是______________、______________。
(5)I 是 B 的同分异构体,具有两性并能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,写出具有六元 环结构的有机物 H 的结构简式______________。 (不考虑立体异构,只需写出 3 个)
(6)已知:两分子酯在碱的作用下失去一分子醇生成β—羟基酯的反应称为酯缩合反应,也称为 Claisen (克莱森)缩合反应,如:,设计由乙醇和制备的合成线路______________。(无机试剂任选)
19、氮化硼(BN)是白色难溶于水的粉末状固体,高温下易被氧化。实验室以硼粉(黑色)为原料制备氮化硼的装置如图1所示:
(1)图2装置中可填入图1虚线框中的是___(填标号)。图2装置中盛放碱石灰的仪器名称为___。
(2)制备BN的化学方程式为___。
(3)图1中多孔球泡的作用是___。
(4)当三颈烧瓶中出现___的现象时说明反应完全,此时应立即停止通入O2,原因是___。
(5)为测定制得的氮化硼样品纯度,设计以下实验:
ⅰ.称取0.0625g氮化硼样品,加入浓硫酸和催化剂,微热,令样品中的N元素全部转化为铵盐;
ⅱ.向铵盐中加入足量NaOH溶液并加热,蒸出的氨用20.00mL0.1008mol·L-1的稀硫酸吸收;
ⅲ.用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定剩余硫酸,消耗NaOH溶液的平均体积为20.32mL。
①氮化硼样品的纯度为___(保留四位有效数字)。
②下列实验操作可能使样品纯度测定结果偏高的是___(填标号)。
A.蒸出的氨未被稀硫酸完全吸收
B.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管
C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
D.滴定时选用酚酞作指示剂
20、亚氯酸钠(NaClO2)是二氧化氯(ClO2)泡腾片的主要成分。实验室以氯酸钠(NaClO3)为原料先制得ClO2,再制备NaClO2粗产品,其流程如图:
已知:①ClO2可被NaOH溶液吸收,反应为2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。
②无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解。
(1)反应Ⅰ中若物质X为SO2,则该制备ClO2反应的离子方程式为___。
(2)实验在如图-1所示的装置中进行。
①若X为硫磺与浓硫酸,也可反应生成ClO2。该反应较剧烈。若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行,则三种试剂(a.浓硫酸;b.硫黄;c.NaClO3溶液)添加入三颈烧瓶的顺序依次为___(填字母)。
②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变,实验中提高ClO2吸收率的操作有:装置A中分批加入硫黄、___(写出一种即可)。
(3)将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2,蒸发过程中宜控制的条件为___(填“减压”、“常压”或“加压”)。
(4)反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4,直接排放会污染环境且浪费资源。为从中获得芒硝(Na2SO4·10H2O)和石膏(水合硫酸钙),请补充完整实验方案:___,将滤液进一步处理后排放(实验中须使用的试剂和设备有:CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴)。已知:CaSO4不溶于Na2SO4水溶液;Na2SO4的溶解度曲线如图−2所示。
21、C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
(1)研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol
反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol
反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3
①△H3=____kJ/mol。
②在恒定压强、T1温度下,将6 mol CO2和12 mol H2充入3 L的密闭容器中发生I、Ⅲ反应,5 min后反应达到平衡状态,此时CH3OH(g) 物质的量为2mol,CH3OCH3(g)的物质的量为0.5mol;则T1温度时反应I的平衡常数Kc的计算式为______。
③恒压下将CO2和H2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III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图 。其中:CH3OH的选择性=×100%
在上述条件下合成甲醇的工业条件是_____________。
A.210℃ B. 230℃ C.催化剂CZT D.催化剂CZ(Zr-1)T
(2)一定条件下,可以通过CO与SO2反应生成S和一种无毒的气体,实现燃煤烟气中硫的回收,写出该反应的化学方程式___________。在不同条件下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应体系总压强随时间的变化如图所示:
①图中三组实验从反应开始至达到平衡时,反应速率v(CO)最大的为_____(填序号)。
②与实验a相比,c组改变的实验条件可能是___________。
(3)“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示,b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(HSO3−)=________。
(4)间接电化学法可除NO。其原理如图所示,写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
A.酒精能与水互溶,不能用来萃取,故错误;
B.电解精炼铜时应粗铜做阳极,故错误;
C.氨气或氯化氢都不溶于四氯化碳,都极易溶于水,故用该装置能吸收氨气或氯化氢并能做到防止倒吸,故正确;
D.配制银氨溶液应向硝酸银溶液中逐滴加入氨水直到产生的沉淀恰好溶解为止,故错误。
故选C。
2、B
【解析】
A.胃酸的主要成分为HCI,Al(OH)3与HCI反应达到中和过多胃酸的目的,正确,A不选;
B.碘元素是人体必需微量元素,不能摄入过多,而且微量元素碘可以用无毒IO3-或I-补充,而I2有毒不能服用,错误,B选;
C.葡萄糖是食品添加剂,也可直接服用,同时葡萄糖通过氧化成葡萄糖酸之后,可以用于制备补钙剂葡萄糖酸钙,正确,C不选;
D.漂白粉含Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分Ca(ClO)2具有强氧化性,能够氧化有色物质,起到漂白的作用,正确,D不选。
答案选B。
3、B
【解析】
A.用石材制作砚台的过程没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B.氨根离子水解使溶液显酸性,酸性溶液可以用来除锈,故B正确;
C.硅胶具有吸水性,可作食品包装中的硅胶为干燥剂,但硅胶没有还原性、不能除去月饼包装袋中的氧气,可放入装有铁粉的透气袋,故C错误;
D.石英坩埚中含有二氧化硅,二氧化硅能和氢氧化钠发生反应,故D错误;
故答案选B。
4、C
【解析】
放电时,Zn是负极,负极反应式为:Zn-2e-═Zn2+,正极反应式为:Br2+2e-=2Br-,充电时,阳极反应式为2Br--2e-=Br2、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn。
【详解】
A.充电时电极石墨棒A连接电源的正极,反应式为2Br--2e-=Br2,故A正确;
B.放电过程中阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,故B正确;
C.放电时,Zn是负极,负极反应式为:Zn-2e-═Zn2+,故C错误;
D.正极反应式为:Br2+2e-=2Br-,阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大,故D正确;
故选C。
5、A
【解析】
A.1mol葡萄糖HOCH2(CHOH)4CHO和1mol果糖HOCH2(CHOH)3COCH2OH分子中都含有5NA个羟基,A正确;
B.因NH4+发生水解,所以500 mL1 mol .L -1(NH4)2SO4溶液中,0.5mol<n(NH4+)<1mol,B错误;
C.标准状况下,1,2-二溴乙烷为液体,不能利用22.4L/mol进行计算,C错误;
D.19.2 g铜为0.3mol,由于未指明硝酸的浓度,生成的气体可能为NO、NO2中的某一种或二者的混合物,成分不确定,分子数不定,D错误。
故选A。
6、B
【解析】
A.加热会强烈水解,并且暴露在空气中会导致被氧气氧化为,最终无法得到,A项错误;
B.浓硫酸可以脱去蔗糖中的水,即“黑面包实验”,同时硫酸被还原得到,使溴水褪色,因此体现了浓硫酸的脱水性和氧化性,B项正确;
C.碳酸钠溶液会吸收变成碳酸氢钠,因此不能用来除杂,C项错误;
D.氯化铵固体受热易分解,碘受热易升华,二者遇冷后都重新附着于圆底烧瓶底部无法分离,D项错误;
答案选B。
除杂的第一要义是不能和原物质反应,其次是不能引入新的杂质,最后还要从可行性、操作的简便程度来选择最优的除杂方法。
7、B
【解析】
A.乙二醇含有2个羟基,丙三醇含有3个羟基,结构不同,二者不是同系物,A错误;
B.室温下,乙醇可与水以任意比例互溶,苯酚在水中的溶解度不大,乙酸乙酯不溶于水,故在水中的溶解度:乙醇>苯酚>乙酸乙酯,B正确;
C.分子式为C7H8O且属于酚类物质的同分异构体有邻甲基苯酚、间甲基苯酚和对甲基苯酚共3种,C错误;
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而被氧化为苯甲酸,说明苯环影响了甲基,使甲基变活泼,D错误;
故答案选B。
8、C
【解析】
A. ①粗盐制精盐除采用过滤泥沙外,还必须除去Ca2+、Mg2+、SO42−等杂质,故A正确;
B. 利用沉淀溶解平衡转化,工业生产中常选用石灰乳作为 Mg2+的沉淀剂,并对沉淀进行洗涤,故B正确;
C. 镁离子要水解,因此第②步的反应是将 MgCl2⸱6H2O 晶体在HCl气流中加热脱去结晶水得无水 MgCl2,故C错误;
D. 第③步到第⑤步空气吹出法提取海水中溴通常使用SO2作还原剂,SO2与Br2反应生成HBr和H2SO4,故D正确;
答案为C。
工业上沉淀镁离子只能用石灰乳,不能用氢氧化钠,要注意与实际应用相联系,工业要考虑成本问题。
9、C
【解析】
A.由结构简式可知分子为C6H8O2,选项A正确;
B.山梨酸分子中含有2个碳碳双键,可与溴发生加成反应,1 mol山梨酸最多可与2mol Br2发生加成反应,选项B正确;
C.山梨酸分子中含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾反应而使其褪色,山梨酸分子中含有羧基,可与醇发生取代反应而不是置换反应,选项C错误;
D.根据乙烯分子6个原子共平面、甲醛分子4个原子共平面,结合山梨酸分子结构可知,所有碳原子可能共平面,选项D正确。
答案选C。
10、D
【解析】
先将海带在坩埚中灼烧灰化,然后在烧杯中加水浸泡加热促进物质的溶解,在漏斗中过滤,最后用分液漏斗分液,以此解答该题。
【详解】
A.将海带灼烧灰化,应在坩埚中加热,用到的仪器有①、②和⑧,必要时还可用到三脚架或铁架台带铁圈,A正确;
B.加水浸泡加热,应在烧杯中进行,加热用酒精灯,用玻璃棒搅拌,B正确;
C.过滤时用到④、⑤和⑦,C正确;
D.萃取和分液用到④⑥,不用试管,D错误;
故合理选项是D。
本题考查物质的检验和鉴别的实验设计的分析能力和实验能力,注意把握实验的原理、步骤和实验仪器的使用,着重考查学生对基础知识的掌握和应用。
11、B
【解析】
短周期主族元素X为N、Y为O、Z为Na、W为Al、Q为S;
【详解】
A. Y、Q的简单氢化物分别为H2O、H2S,水分子间存在氢键,沸点反常,沸点H2O>H2S,A错误;
B. W的氧化物为氧化铝,熔点高达2000°C以上,可作耐高温材料,B正确;
C. N、O、Na、Al的简单离子都是10电子,核电荷数越大,半径越小,则r(N3-)>,氧、硫同主族,核电荷数越大,半径越大,则,故钠离子半径不可能最大,C错误;
D.非金属性N<O,则 气态氢化物的稳定性H2O>NH3,D错误;
答案选B。
12、D
【解析】
A.NO是大气污染物,反应时生成一种无污染的气体N2,故A错误;
B.在一定温度下,NH3与CuO反应后生成的红色物质可能是Cu,若温度过高,氧化铜自身可受热转化为红色氧化亚铜,故B正确;
C.装浓氨水的装置名称是分液漏斗,可用作分液操作,还可用于反应装置中盛装液体,控制加入液体的量来调控反应速率,故C错误;
D.烧杯中硫酸的作用是防倒吸和吸收未反应的有害气体,故D错误;
答案选B。
尾气处理时,碱性气体用酸来吸收,倒扣漏斗增加接触面积,防止倒吸。
13、D
【解析】
A. 35Cl和37Cl的核外电子数均为17,它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都相同,A项错误;
B. 同原子的原子同、原子半径越等不同,两不同原子各亚层中电子的能量不相同,B项错误;
C. 氧元素、氟元素没有最高正化合价,除氧、氟外,短周期其它主族元素原子最外层电子数等于其最高化合价,C项错误;
D. 碳酸的酸性比硅酸强,CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸,D项正确;
答案选D。
14、C
【解析】
A. NaHSO4溶于水,电离生成Na+、H+和SO42-,既破坏了离子键又破坏了共价键,故A错误;
B. HCl为分子晶体,气体溶于水克服共价键,故B错误;
C. NaCl加热熔化电离生成Na+和Cl-,只破坏了离子键,故C正确;
D. 碘升华克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故D错误;
正确答案是C。
本题考查化学键知识,题目难度不大,注意共价键、离子键以及分子间作用力的区别。
15、D
【解析】
A.X()的分子式为C8H8O2,故A错误;
B.Y()分子中含有甲基(-CH3),甲基为四面体结构,所有原子不可能共平面,故B错误;
C.Z()分子中有7种环境的氢原子,一氯取代物有7种,故C错误;
D.Z()中含有酯基,能与稀硫酸发生水解反应,故D正确;
故选D。
16、A
【解析】
A.催化剂会改变化学反应速率,不影响平衡移动,故A选;
B.增大反应物浓度平衡一定正向移动,正反应反应速率一定增大,故B不选;
C.反应前后气体体积改变的反应,改变压强平衡发生移动,故C不选;
D.任何化学反应都有热效应,所以温度改变,一定影响反应速率,平衡一定发生移动,故D不选;
故答案选A。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、苯酚 保护羟基,防止被氧化 HCHO+HCN 加成反应 酯基 5 或
【解析】
A发生信息1的反应生成B,B发生硝化取代反应生成C,根据C的结构简式可知,B为,A为;D发生信息1的反应生成E,E中含两个Cl原子,则E为,E和A发生取代反应生成F,G发生信息2的反应生成H,H发生取代反应,水解反应得到I,根据I结构简式可知H为HOCH2CN,G为HCHO,I发生酯化反应生成J,F与J发生取代反应生成K,J为,结合题目分析解答;
(7)的水解程度为:,结构中的-COOH可由-CN酸性条件下水解得到,而与HCN发生加成反应可生成,再结合苯甲醇催化氧化即可生成苯甲醛,据此分析确定合成路线。
【详解】
(1)由上述分析可知,A为,其化学名称为:苯酚;酚羟基具有弱还原性,能够被浓硫酸氧化,因此加入CH3COCl的目的是保护羟基,防止被氧化;
(2)H为HOCH2CN,G为HCHO,由G生成H的化学反应方程式为:HCHO+HCN;反应中醛基中不饱和键生成饱和化学键,属于加成反应;
(3)J为,其含氧官能团为酯基;瑞德西韦中碳原子位置为:,一共有5个手性碳原子;
(4)C是对硝基乙酸苯酯,X是C的同分异构体,X的结构简式满足下列条件:①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子;②遇FeCl3溶液发生显色反应;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2(即1mol),则含有两个羟基,根据不饱和度知还存在-CH=CH2,该分子结构对称,符合条件的结构简式为:或;
(5)根据上述分析可知,该合成路线可为:。
18、羰基 酯基 +→+HCl Br2 取代反应 取代反应 (任写 3 个) CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH
【解析】
根据合成路线图中反应物和生成物的结构变化分析反应类型;根据题给信息及路线图中反应类型比较目标产物及原料的结构设计合成路线图。
【详解】
(1)根据A的结构简式分析,A中的官能团有羰基和酯基,故答案为:羰基;酯基;
(2)根据比较C和E的结构及反应物的结构,分析中间产物D的结构简式为:,则反应③的化学方程式为:+→+HCl;故答案为:+→+HCl;
(3)比较D和E的结构,反应④为取代反应,所需的试剂是Br2,故答案为:Br2;
(4)比较E和F的结构变化及F和G的结构变化,反应⑤为取代反应;反应⑥也为取代反应,故答案为:取代反应;取代反应;
(5)I 是 B() 的同分异构体,具有两性并能与碳酸氢钠溶液反应放出气体,则结构中含有氨基和羧基,其中具有六元环结构的有机物H的结构简式有:;
(6)乙醇氧化可以得到乙酸,乙酸与乙醇酯化反应反应得到乙酸乙酯(),乙酸乙酯发生酯缩合反应生成,与发生合成路线中反应①的反应即可得到,故答案为:CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH。
19、b 球形干燥管 4B+4NH3+3O24BN+6H2O 调节气体流速,进而调整NH3与O2通入比例 黑色粉末完全变成白色 避免生成的BN被氧气氧化导致产率降低 80.00% C
【解析】
⑴图1虚线框中是实验室制取氨气和干燥氨气,a不能制取氨气,c制氨气的装置制取氨气,但不能用氯化钙干燥氨气,b装置制取氨气并干燥,读出图2装置中盛放碱石灰的仪器名称。
⑵氨气和硼、氧气反应生成BN和水。
⑶图1中多孔球泡的作用控制氨气的流速。
⑷黑色的硼不断的反应生成白色的氮化硼,反应结束应立即停止通入O2,主要防止氮化硼在高温下容易被氧化。
⑸先计算消耗得n(NaOH),再计算氢氧化钠消耗得硫酸的物质的量,再得到硫酸吸收氨的物质的量,再根据2BN — 2NH4+ — H2SO4关系得出n(BN),再计算氮化硼样品的纯度。
【详解】
⑴图1虚线框中是实验室制取氨气和干燥氨气,a不能制取氨气,c制氨气的装置制取氨气,但不能用氯化钙干燥氨气,b装置制取氨气并干燥,因此图2中b装置填入图1虚线框中,图2装置中盛放碱石灰的仪器名称为球形干燥管;故答案为:b;球形干燥管。
⑵氨气和硼、氧气反应生成BN的化学方程式为4B+4NH3+3O24BN+6H2O;故答案为:4B+4NH3+3O24BN+6H2O。
⑶图1中多孔球泡的作用控制氨气的流速,调节氨气与氧气的流速比例,故答案为:调节气体流速,进而调整NH3与O2通入比例。
⑷黑色的硼不断的反应生成白色的氮化硼,因此当三颈烧瓶中出现黑色粉末完全变成白色的现象时说明反应完全,此时应立即停止通入O2,原因是氮化硼在高温下容易被氧化,因此避免生成的BN被氧气氧化导致产率降低;故答案为:黑色粉末完全变成白色;避免生成的BN被氧气氧化导致产率降低。
⑸用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定剩余硫酸,消耗NaOH溶液的平均体积为20.32mL,消耗得n(NaOH) =0.1000mol·L-1×0.02032L =0.002032mol,因此氢氧化钠消耗得硫酸的物质的量是氢氧化钠物质的量的一半即0.001016mol,则硫酸吸收氨的物质的量为n(H2SO4)= 0.1008mol·L-1×0.02L – 0.001016mol = 0.001mol,根据2BN — 2NH4+ — H2SO4关系得出n(BN) = 0.002mol,氮化硼样品的纯度为,故答案为:80.00%。
②A.蒸出的氨未被稀硫酸完全吸收,则BN的物质的量减少,测定结果偏低;B.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,消耗得氢氧化钠体积偏多,氢氧化钠消耗得硫酸偏多,氨消耗得硫酸偏少,测定结果偏低;C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,读数偏小,氢氧化钠消耗得硫酸偏少,氨消耗的硫酸偏高,测定结果偏高;D.滴定时选用酚酞或甲基橙都可以作指示剂,测定个结果无影响,故C符合题意;综上所述,答案为C。
20、2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42- cab 作还原剂 水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等) 减压 向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝
【解析】
用二氧化硫将NaClO3还原制得ClO2,ClO2和NaOH反应制得NaClO3和NaClO2,再用过氧化氢将NaClO3还原成NaClO2制得NaClO2粗品。
【详解】
(1)SO2作还原剂,S化合价升高2,被氧化成SO42-,ClO3-作氧化剂,被还原成ClO2,Cl化合价降低1,结合电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒可书写离子方程式:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-,故答案为:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-;
(2)①反应剧烈,浓硫酸只能在最后添加,结合流程图可知先加NaClO3,所以顺序为:先加NaClO3,再加S,最后加浓硫酸,故答案为:cab;
②反应Ⅱ中NaOH和ClO2反应生成NaClO3和NaClO2,过氧化氢的作用是将NaClO3还原成NaClO2,过氧化氢会分解,温度不宜太高,所以控制A中水浴加热时温度不过高,或者在B中搅拌、或者加一个多孔球泡,故答案为:作还原剂;水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等);
(3)无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解,应该减压,让水分尽快蒸发,故答案为:减压;
(4)加入一定量CaO使NaHSO4反应成CaSO4,为了保证NaHSO4反应完,所加CaO需稍过量,CaO过量溶液就显碱性了,可以用酚酞作指示剂,当溶液变为浅红色时停止加CaO,CaSO4不溶于Na2SO4水溶液,此时可用过滤、洗涤的方法得到石膏,此时滤液为Na2SO4溶液,还不是芒硝,从图上看,可将温度调整32.4℃以下,形成芒硝,析出芒硝晶体,过滤、洗涤、干燥就可得芒硝了,为了使芒硝产率较高,可用冰水洗涤,降低因溶解损失的量,故答案为:向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝。
结合图像,温度低于32.4℃以下,硫酸钠结晶得到芒硝,温度降低,芒硝的溶解度减小,可用冰水洗涤减小损失率。
21、-122.6 BD 2CO+SO2=S+2CO2 b 升高温度 3:1 2HSO3−+2e−+2H+=S2O42−+2H2O
【解析】
(1)①根据盖斯定律计算;
② 容器保持恒压,根据体积之比等于物质的量之比,计算平衡时的浓度及反应I的平衡常数Kc;
③根据图像进行判断;
(2)根据元素守恒,无毒的物质为二氧化碳;
①反应速率越快,达到平衡状态所用的时间越短,根据图像判断;
②初始条件为恒容,c组实验与b的初始压强相同,达到平衡状态时,c组使用时间长,则为温度不相同;
(3)根据图像可知,pH=7,根据溶液呈电中性计算;
(4)根据图像可知,阴极上亚硫酸氢根离子得电子,生成S2O42−,根据原子守恒,氢离子参与反应生成水。
【详解】
(1)①根据盖斯定律,反应I×2-反应II可得2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),则△H3=-49.6×2-23.4=-122.6kJ/mol;
② CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
反应:2 6 2 2
平衡: 2 2
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
反应:1 3 0.5 1.5
平衡: 0.5 1.5
则平衡时,n(CO2)=3mol,n(H2)=3mol,n(CH3OH)=2mol,n(CH3OCH3)=0.5mol,n(H2O)=3.5mol,容器保持恒压,则平衡后的体积==2L,平衡时的浓度c(CO2)=1.5mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(CH3OH)=1mol/L, c(H2O)=1.75mol/L,反应I的平衡常数Kc的计算式=;
③根据图像可知,选择催化剂CZ(Zr-1)T、在230℃时产率最高,则合成甲醇的工业条件是BD;
(2)CO与SO2反应生成S和一种无毒的气体,根据元素守恒,含C,无毒的物质为二氧化碳,则方程式为2CO+SO2=S+2CO2;
①反应速率越快,达到平衡状态所用的时间越短,根据图像可知,b达到平衡状态时用的时间最短,则反应速率最快;
②初始条件为恒容,c组实验与b的初始压强相同,达到平衡状态时,c组使用时间长,则为温度不相同,c组改变的实验条件为升高温度;
(3)根据图像可知,b点时,c(HSO3−)= c(SO32−),pH=7,则c(H+)= c(OH−),根据溶液呈电中性,c(NH4+)+ c(H+)= c(HSO3−)+2c(SO32−)+c(OH−),c(NH4+)=3c(HSO3−),则n(NH4+):n(HSO3−)=3:1;
(4)根据图像可知,阴极上亚硫酸氢根离子得电子,生成S2O42−,根据原子守恒,氢离子参与反应生成水,则电极反应式为2HSO3−+2e−+2H+=S2O42−+2H2O。
化学平衡常数为反应体系中各物质的浓度的计量数次幂,题目中为恒压装置,根据物质的量之比等于体积之比进行计算。
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