
? 湖北省高中名校聯(lián)盟2023屆新高三第一次聯(lián)合測評
化學(xué)試題
本試題共6頁,19題。滿分100分。考試用時(shí)75分鐘。
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時(shí),用簽字筆或鋼筆將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Ca 40
一、選擇題:本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 化學(xué)與生活密切相關(guān),下列說法錯(cuò)誤的是
A. 可用作食品添加劑 B. 可用作食品膨松劑
C. 高純硅可用于制作光感電池 D. 漂粉精可用于游泳池的消毒
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)判斷其用途,利用元素的化合價(jià)判斷具有氧化或還原性;
【詳解】A.二氧化硫具有還原性可以防止氧化,故可以用少量的二氧化硫做食品添加劑;故A正確;
B.食品彭松劑常用的是碳酸氫鈉,故B不正確;
C.硅屬于半導(dǎo)體材料,故可用于制作光感電池,故C正確;
D.漂粉精具有強(qiáng)氧化性,故可以殺菌消毒,故D正確;
故選答案A;
【點(diǎn)睛】此題考查物質(zhì)的用途,注意結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途。
2. 化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,以下化學(xué)用語表述正確的是
A. 二氧化碳的電子式:
B. 基態(tài)的價(jià)電子軌道表示式:
C. 乙醛的空間填充模型:
D. 反式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡式:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.二氧化碳分子中C和O原子之間共用兩對電子,二氧化碳的電子式為,A錯(cuò)誤;
B.基態(tài)的價(jià)電子排布式為3d5,則基態(tài)的價(jià)電子軌道表示式為 ,B錯(cuò)誤;
C.乙醛分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CHO,碳原子半徑大于氧原子半徑,氧原子半徑大于氫原子半徑,乙醛的空間填充模型為,C正確;
D.反式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)中,亞甲基位于碳碳雙鍵異側(cè),則反式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡式為,D錯(cuò)誤;
故選C。
3. 對于下列實(shí)驗(yàn),能正確描述其反應(yīng)的離子方程式的是
A. 向溶液中滴入等物質(zhì)的量的NaOH溶液:
B. 向含溶液中通入:
C. 向溶液中滴入過量的溶液:
D. 向新制的懸濁液中加入幾滴丙醛溶液并加熱:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.等物質(zhì)的量的NaOH溶液所含OH-只能與H+反應(yīng),OH- + H+ = H2O,A錯(cuò)誤;
B.Fe2+和I-的還原性相比I-更強(qiáng),I-有0.08mol,Cl原子有0.06mol,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知0.03molCl2只能與I-反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.過量的溶液使得產(chǎn)物以形式出現(xiàn),C正確;
D.方程式配平錯(cuò)誤,H2O的系數(shù)不對,應(yīng)為3,D錯(cuò)誤;
4. 下列物質(zhì)去除雜質(zhì)的方法中,不合理的是
物質(zhì)(雜質(zhì))
除雜試劑
分離方法
A
NO()
洗氣
B
乙酸乙酯(乙酸)
飽和碳酸鈉溶液
蒸餾
C
溶液 (FeCl3)
氨水
過濾
D
乙炔 (H2S)
溶液
洗氣
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.一氧化氮不溶于水、不與水反應(yīng),二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,可通過洗氣的方法除去一氧化氮中的二氧化氮,A正確;
B.乙酸乙酯難溶于飽和碳酸鈉溶液,乙酸能和飽和碳酸鈉溶液反應(yīng),可用分液的方法分離,B錯(cuò)誤;
C.氯化銨和氨水不反應(yīng),氯化鐵和氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化銨,可通過加入適量氨水、充分反應(yīng)后過濾除去氯化銨溶液中的氯化鐵,C正確;
D.乙炔與硫酸銅溶液不反應(yīng),硫化氫與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫化銅沉淀和硫酸,可通過洗氣的方法除去乙炔中的硫化氫,D正確;
答案選B。
5. 是21世紀(jì)理想的能源,工業(yè)上制備氫氣的常見方法有以下三種:①電解水法制備;②水煤氣法制備;③電解飽和食鹽水法制備。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 方法①中,當(dāng)陰極產(chǎn)生a mol氣體時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4aNA
B. 方法②中,制備22.4L時(shí),斷裂的極性鍵的數(shù)目為NA
C. 方法③中,每電解117gNaCl時(shí),產(chǎn)生的氣體的分子數(shù)為NA
D. 用這三種方法分別制備1mol,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均為2NA
【答案】D
【解析】
【詳解】A.方法①為電解水法,陰極發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生H2,amolH2生成轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2aNA,A錯(cuò)誤;
B.未說明標(biāo)準(zhǔn)狀況,氣體體積不能進(jìn)行計(jì)算,B錯(cuò)誤;
C.電解117gNaCl即2mol將生成1molCl2和1molH2,共2mol氣體,C錯(cuò)誤;
D.這三種方法對應(yīng)的三個(gè)氧化還原反應(yīng)中H2O都只作且是唯一的氧化劑,H2O中的H元素得2mol電子生成1molH2,D正確;
答案選D。
6. 依據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象,其中得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
將通入溶液中
有白色沉淀生成
中可能混有
B
向待測液中依次滴入氯水和KSCN溶液
溶液變?yōu)榧t色
待測液中含有
C
向2mL溶液中依次滴入同濃度的NaBr溶液、NaI溶液各2滴
試管中先出現(xiàn)淡黃色固體,后出現(xiàn)黃色固體
無法證明AgBr的溶解度大于AgI
D
對溶液進(jìn)行加熱
溶液由藍(lán)色變?yōu)辄S綠色
在溶液中存在平衡:,其正反應(yīng)吸熱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.二氧化硫與氯化鋇不發(fā)生反應(yīng),若二氧化硫中混有三氧化硫,則可能產(chǎn)生白色沉淀,A正確;
B.氯水具有氧化性,可以氧化二價(jià)鐵離子,加入硫氰化鉀,若溶液變?yōu)榧t色,則證明待測液中混有鐵元素,無法確定鐵元素的化合價(jià),B錯(cuò)誤;
C.硝酸銀溶液中加入2滴溴化鈉后生成淡黃色沉淀溴化銀,此時(shí)硝酸銀剩余,再加入碘化鈉后產(chǎn)生黃色沉淀碘化銀,無法驗(yàn)證AgBr和AgI的溶解度,C正確;
D.溶液中存在平衡:,加熱后溶液由藍(lán)色變成黃綠色,說明平衡正向移動,即該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D正確;
故答案選B。
7. 下列實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置略)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A.實(shí)驗(yàn)室制取并收集
B.實(shí)驗(yàn)室制取乙烯
C檢查裝置氣密性
D.分離苯和硝基苯的混合物
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】本題考查高中化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。
【詳解】A.實(shí)驗(yàn)室制取氨氣用的是氫氧化鈣和氯化銨,而不是氫氧化鈉,易吸水板結(jié),制取效率低,且容易發(fā)生事故,A錯(cuò)誤;
B.實(shí)驗(yàn)室制取乙烯氣體,溫度計(jì)應(yīng)當(dāng)在液面下,測量的反應(yīng)液體的溫度,于170℃制取乙烯,B錯(cuò)誤;
C.檢查裝置氣密性,關(guān)閉止水夾,向長頸漏斗中加水至超過燒瓶中的液面,形成穩(wěn)定的高度差,則氣密性良好,C正確;
D.苯和硝基苯互溶,不能用分液的方法分離,D錯(cuò)誤;
故選C。
8. 二氧化鈦()是一種重要工業(yè)原料,某學(xué)習(xí)小組由酸性含鈦廢液(含、、、)制備的主要流程如下,已知不溶于水和硫酸。下列說法正確的是
A. 加入鐵粉時(shí)可以加熱,溫度越高越好
B. “結(jié)晶”的操作是:蒸發(fā)結(jié)晶,趁熱過濾
C. “洗滌”時(shí)先將沉淀轉(zhuǎn)移至燒杯中再加入洗滌劑
D. 該方法中可以循環(huán)使用
【答案】D
【解析】
【分析】酸性含鈦廢液加入鐵粉,三價(jià)鐵轉(zhuǎn)化為二價(jià)鐵,結(jié)晶得到FeSO4?7H2O晶體,過濾母液水解得到,洗滌煅燒得到二氧化鈦;
【詳解】A.溫度升高導(dǎo)致水解造成鈦元素?fù)p失,A錯(cuò)誤;
B.“結(jié)晶”的操作中為防止溫度過高導(dǎo)致水解造成鈦元素?fù)p失,應(yīng)該在較低溫度結(jié)晶,B錯(cuò)誤;
C.“洗滌”時(shí)直接在漏斗內(nèi)洗滌即可,C錯(cuò)誤;
D.該方法中可以循環(huán)使用,以節(jié)約原料控制生產(chǎn)成本,D正確;
故選D。
9. 阿莫西林是種最常用的抗生素,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 1mol阿莫西林最多消耗5mol
B. 1mol阿莫西林最多消耗4molNaOH
C. 阿莫西林分子中含有4個(gè)手性碳原子
D. 阿莫西林能發(fā)生取代、加成、氧化、縮聚等反應(yīng)
【答案】A
【解析】
【分析】阿莫西林含有酚羥基、酰胺基、肽鍵、氨基、苯環(huán);連接四個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子為手性碳原子,據(jù)此次分析作答。
【詳解】A.苯環(huán)可與氫氣加成,但羧基、肽鍵、酰胺基難與氫氣加成,所以1mol阿莫西林最多消耗3mol,故A錯(cuò)誤;
B.阿莫西林含有酚羥基、羧基、肽鍵均能與氫氧化鈉反應(yīng),1mol阿莫西林最多消耗4molNaOH,故 B正 確 ;
C.打※的為手性碳原子,共4個(gè),故C正確;
D.阿莫西林含有酚羥基等,可以發(fā)生氧化反應(yīng),含有苯環(huán),可以發(fā)生加成反應(yīng),含有氨基與羧基,可以發(fā)生取代反應(yīng)、縮聚反應(yīng),故D正確;
故答案選A。
10. 下列有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)說法錯(cuò)誤的是
A. 石墨晶體中,層內(nèi)導(dǎo)電性強(qiáng)于層間導(dǎo)電性
B. 工業(yè)鹽酸中,因含有而呈亮黃色
C. 氟的電負(fù)性大于氯,所以三氟乙酸的比三氯乙酸大
D. 干冰中的配位數(shù)大于冰中水分子的配位數(shù),這與水分子間形成氫鍵有關(guān)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.石墨晶體中每一層會形成大π鍵產(chǎn)生可以自由移動的電子使得石墨可以導(dǎo)電,因此層內(nèi)導(dǎo)電性強(qiáng)于層間導(dǎo)電性,A正確;
B.工業(yè)鹽酸中含有部分鐵離子,鐵離子和氯離子生成,因含有而呈亮黃色,B正確;
C.氟的電負(fù)性大于氯,使得三氟乙酸酸性強(qiáng)于三氯乙酸,三氟乙酸的Ka值較大,故三氟乙酸的比三氯乙酸更小,C錯(cuò)誤;
D.干冰是面心立方堆積,水配位數(shù)與生成氫鍵有關(guān),干冰中的配位數(shù)大于冰中水分子的配位數(shù),這與水分子間形成氫鍵有關(guān),D正確;
故選C。
11. 可用作鋰離子電池的電極材料,下圖為可充電電池的工作原理示意圖,鋰離子導(dǎo)體膜只允許通過。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 呈正四面體結(jié)構(gòu)
B. 鈣電極電勢較電極電勢低
C. 放電時(shí)的總反應(yīng)式為
D. 充電時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí),理論上左室中電解質(zhì)的質(zhì)量減輕了8g
【答案】D
【解析】
【詳解】A.磷酸根離子和四氯化碳是等電子體,所以它的構(gòu)型為正四面體,A正確;
B.正極電勢高于負(fù)極,根據(jù)圖可知,放電時(shí),鈣電極失去電子,固鈣電極為負(fù)極,其電勢較低,B正確;
C.由題目可知,放電時(shí)的總反應(yīng)為2Li1-xFePO4 + xCa + 2xLi+ = xCa2+ + 2LiFePO4,C正確;
D.陰極發(fā)生反應(yīng):Ca2+ + 2e- = Ca,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí),有0.4molLi+從右室通過鋰離子導(dǎo)體膜移入左室,左室電解質(zhì)中有0.2molCa2+得到電子生成Ca沉積在鈣電極上,故左室電解質(zhì)的質(zhì)量減輕40g/mol × 0.2mol - 7g/mol × 0.4mol=5.2g,D錯(cuò)誤;
故選D。
12. 砷化鎵是繼硅之后研究最深入、應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料,其結(jié)構(gòu)與硫化鋅相似,其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖1所示,圖2為晶胞沿z軸的1∶1平面投影圖,已知圖中球的原子坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),球?yàn)?1,1,1),下列說法錯(cuò)誤的是
A. Ga的配位數(shù)是4
B. 晶胞參數(shù)為pm
C. 晶胞中離As原子距離最近且相等的As原子有8個(gè)
D. 晶胞中離球距離最遠(yuǎn)的黑球的坐標(biāo)參數(shù)為(,,)
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.由砷化鎵的晶胞可知,晶胞中與Ga原子距離最近且相等的As原子的個(gè)數(shù)為4,則Ga原子的配位數(shù)為4,選項(xiàng)A正確;
B.該晶胞中可看作Ga原子作立方最密堆積,As原子占據(jù)一半立方體空隙形成,且As原子互相間隔開,圖中白球與黑球的距離為apm,則晶胞體對角線長為4apm,晶胞參數(shù)為pm,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.晶胞中離As原子距離最近且相等的As原子共有12個(gè)(同層4個(gè),上層4個(gè),下層4個(gè)),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)各個(gè)原子的相對位置可知,晶胞中離球距離最遠(yuǎn)的黑球即和球直接相連的黑球,其原子坐標(biāo)參數(shù)為(,,),選項(xiàng)D正確;
答案選BC。
13. 桂皮中含有的肉桂醛()是一種食用香料,廣泛用于牙膏、洗滌劑、糖果和調(diào)味品中。工業(yè)上制備肉桂醛可采用的方法為+CH3CHO+H2O。下列說法正確的是
A. 肉桂醛中最多18個(gè)原子共面
B. 可用溴水鑒別乙醛和肉桂醛
C. 若將乙醛換成甲醛,也可以發(fā)生此類反應(yīng)
D. 該反應(yīng)主要經(jīng)歷了加成和取代兩個(gè)過程
【答案】A
【解析】
【詳解】A.該有機(jī)物中碳原子都采用sp2雜化判斷,故所有原子可能處于同一平面,故A正確;
B.乙醛和肉桂醛中都含有醛基,都能使溴水褪色,故不能用溴水鑒別,故B不正確;
C.乙醛中換成甲醛,甲醛中沒有甲基,不能發(fā)生上述反應(yīng),故C不正確;
D.根據(jù)產(chǎn)物判斷,該反應(yīng)主要經(jīng)歷了加成和消去兩個(gè)過程,故D不正確;
故選答案A;
14. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W、Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和為15,W與Z同主族,W、X、Z形成的某種化合物可與硫酸反應(yīng)生成黃色沉淀。下列說法正確的是
A. 簡單離子半徑大小順序?yàn)椋簉(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
B. 工業(yè)制取Z的最高價(jià)含氧酸,用98.3%的濃酸溶液吸收
C. W的氫化物的熱穩(wěn)定性一定強(qiáng)于Z的氫化物
D. W、X形成的化合物均可作為潛水艇的供氧劑
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W與Z同主族,W、X、Z形成的某種化合物可與硫酸反應(yīng)生成黃色沉淀,Na2S2O3、H2SO4反應(yīng)生成硫單質(zhì),故W、X、Z分別為O、Na、S;W、Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和為15,則Y最外層電子數(shù)為3,Y為鋁元素;
【詳解】A.電子層數(shù)越多半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越??;簡單離子半徑大小順序?yàn)椋簉(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),A錯(cuò)誤;
B.工業(yè)制取S的最高價(jià)含氧酸,用98.3%的濃酸溶液吸收,B正確;
C.W的氫化物可以是水、過氧化氫,過氧化氫不穩(wěn)定,故其熱穩(wěn)定性不一定強(qiáng)于Z的氫化物,C錯(cuò)誤;
D.W、X形成的化合物可以為氧化鈉、過氧化鈉,氧化鈉不可作為潛水艇的供氧劑,D錯(cuò)誤;
故選B。
15. 常溫下,向20mLNaB溶液中滴加等濃度的弱酸HA溶液,所得混合溶液中與的關(guān)系如圖所示。已知。下列說法正確的是
A.
B. 恰好完全反應(yīng)時(shí),溶液中
C. 當(dāng)溶液呈中性時(shí),一定存在
D. pH=2時(shí)的值比pH=1的大
【答案】C
【解析】
【詳解】A.Ka(HA)=,Ka(HB)=,則=10,則,故A錯(cuò)誤;
B.恰好完全反應(yīng)時(shí),生成等物質(zhì)的量濃度的NaA和HB,但是HB會電離,A-會水解,且程度不同,故濃度不等,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)電荷守恒可知溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(B-),溶液為中性時(shí),c(H+)=c(OH-),混合溶液中一定存在關(guān)系:c(Na+)=c(A-)+(B-),則成立,故C正確;
D.電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),pH=2時(shí),=的值與pH=1時(shí)相等,故D錯(cuò)誤;
故選C。
二、非選擇題:本題共4小題,共55分。
16. 乙酰苯胺( )具有退熱鎮(zhèn)痛作用,在OTC藥物中占有重要地位。乙酰苯胺可通過苯胺( )和乙酸反應(yīng)制得,該反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng),其制備流程如下:
已知:①苯胺在空氣中易被氧化。
②可能用到的有關(guān)性質(zhì)如下:
名稱
相對分子質(zhì)量
性狀
密度
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
溶解度
g/100g水
g/100g乙醇
苯胺
93
棕黃色液體
1.02
-6.3
184
微溶
∞
冰醋酸
60
無色透明液體
1.05
16.6
117.9
∞
∞
乙酰苯胺
135
無色片狀晶體
1.21
155~156
280~290
溫度高,溶解度大
較水中大
回答下列問題:
Ⅰ.乙酰苯胺的制備
(1)制備乙酰苯胺的化學(xué)方程式為_______。
(2)加入鋅粉的原因是_______。
(3)“加熱回流”的裝置如圖所示,a處使用的儀器為_______(填“A”“B”或“C”),該儀器的名稱是_______。
(4)“加熱回流”的反應(yīng)溫度應(yīng)控制在_______(填標(biāo)號)。
A.85-100℃ B.100-115℃ C.115-130℃
Ⅱ.乙酰苯胺的提純
將上述制得的粗乙酰苯胺固體移入500mL燒杯中,加入100mL熱水,加熱至沸騰,待粗乙酰苯胺完全溶解后,再補(bǔ)加少量蒸餾水。稍冷后,加入少量活性炭吸附色素等雜質(zhì),在攪拌下微沸5min,趁熱過濾。待濾液冷卻至室溫,有晶體析出,稱量產(chǎn)品為10.0g。
(5)趁熱過濾的目的是_______;這種提純乙酰苯胺的方法叫_______。
(6)該實(shí)驗(yàn)中乙酰苯胺的產(chǎn)率是_______(保留三位有效數(shù)字)。
【答案】(1) (2)產(chǎn)生氫氣可以排除裝置中的空氣,保護(hù)苯胺不被氧化
(3) ①. A
②. 直形冷凝管
(4)B (5) ①. 防止冷卻過程中有乙酰苯胺析出,降低產(chǎn)率; ②. 降溫結(jié)晶
(6)67.5%
【解析】
【分析】本題主要考查關(guān)于有機(jī)物的制備相關(guān)知識,比較難的地方在于對產(chǎn)率的計(jì)算和對反應(yīng)原理的理解。苯胺通過氨基和羧基的成肽反應(yīng)生成乙酰苯胺,該過程中需要考慮到苯胺容易被氧化的問題,所以加入鋅粉以產(chǎn)生氫氣排除空氣,制得的產(chǎn)品由于溶解度在冷水中較小,所以過濾需趁熱,再通過降溫結(jié)晶即可制得。
【小問1詳解】
苯胺和醋酸在加熱的條件下發(fā)生成肽反應(yīng),生成含肽鍵的乙酸苯胺和水,其化學(xué)方程式如下:
【小問2詳解】
苯胺易被空氣中的氧氣氧化,所以加入鋅的目的就與醋酸反應(yīng)生成氫氣,排除掉裝置中的空氣。
小問3詳解】
①用小火加熱回流,則在a處應(yīng)該選用A儀器②該儀器的名稱是直形冷凝管
【小問4詳解】
冰醋酸的沸點(diǎn)為117℃,則回流溫度不能超過此溫度,超始溫度要盡可能高才能加快化學(xué)反應(yīng)速率,所以選擇B。
【小問5詳解】
①溫度低的時(shí)候乙酰苯胺溶解度低,所以要趁熱過濾,防止降溫過程中乙酰苯胺析出而降低產(chǎn)率。
②通過降溫讓溶質(zhì)析出的提純方法叫做:降溫結(jié)晶
【小問6詳解】
原料苯胺為10ml,密度為1.02g/cm3,則苯胺的物質(zhì)的量為,根據(jù)方程式,苯胺和乙酰苯胺的物質(zhì)的量相同,則乙酰苯胺的質(zhì)量為,實(shí)際產(chǎn)量為10g,則產(chǎn)率為
17. 磷酸二氫鉀在工農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上制備磷酸二氫鉀的工業(yè)流程如下:
已知:①能溶于水,和均難溶于水。
②萃取原理:,HCl易溶于有機(jī)萃取劑。
回答下列問題:
(1)為提高酸浸效率,可以采取的措施有_______、_______。
(2)“酸浸”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(3)“操作II”需要用到的玻璃儀器有_______。
(4)“水相”中加入乙醇的作用是_______。
(5)常溫下,已知的電離平衡常數(shù):,,。常溫下,水溶液顯_______性,請通過計(jì)算說明其原因_______。
【答案】(1) ①. 將磷酸鈣粉碎 ②. 升高溫度
(2)
(3)分液漏斗、燒杯 (4)降低KH2PO4的溶解度,促進(jìn)KH2PO4的析出
(5) ①. 酸 ②. ,電離程度大于水解程度
【解析】
【分析】磷酸鈣中加入濃硫酸進(jìn)行酸浸,過濾得到晶體,濾液中含有H3PO4,加入KCl混合,再加入有機(jī)萃取劑,萃取時(shí)發(fā)生反應(yīng):,反應(yīng)生成的HCl易溶于有機(jī)萃取劑,經(jīng)萃取后,有機(jī)層含有HCl,用溶液可進(jìn)行反萃取,可得到副產(chǎn)品NH4Cl,水相中含有KH2PO4,加入乙醇后經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得到KH2PO4晶體。
【小問1詳解】
為提高酸浸效率即增大反應(yīng)速率,可以采取的措施有將磷酸鈣粉碎、升高溫度等;
故答案為:將磷酸鈣粉碎;升高溫度;
【小問2詳解】
“酸浸”過程中磷酸鈣與濃硫酸反應(yīng)生成和H3PO4,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
故答案為:;
【小問3詳解】
“操作II”是分離有機(jī)相和水相,為分液,需要用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯;
故答案為:分液漏斗、燒杯;
【小問4詳解】
水相中含有易溶于水的KH2PO4,加入有機(jī)溶劑乙醇,可降低KH2PO4的溶解度,促進(jìn)KH2PO4的析出;
故答案為:降低KH2PO4的溶解度,促進(jìn)KH2PO4的析出;
【小問5詳解】
既可以發(fā)生電離又可以發(fā)生水解,電離主要為第二步電離,電離平衡常數(shù)為,水解平衡常數(shù)為,明顯,即電離程度大于水解程度,電離使其顯酸性,水解使其顯堿性,則最終水溶液顯酸性;
故答案為:酸;,電離程度大于水解程度。
18. 芳香烴A可用于合成有機(jī)化工原料N和某抗結(jié)腸炎藥物H,其合成路線如下圖所示(部分反應(yīng)略去試劑和條件):
已知:①;
②R1MgCl (R1、R2表示烴基)。
回答下列問題:
(1)H中非含氧官能團(tuán)名稱是_______;A→B反應(yīng)的試劑和條件是_______。
(2)M的結(jié)構(gòu)簡式為_______;M→N的反應(yīng)類型為_______。
(3)E與足量NaOH溶液共熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(4)Q是F的一種同分異構(gòu)體,官能團(tuán)與F相同,苯環(huán)上只有兩種氫。則Q比F的沸點(diǎn)_______(填“高”或者“低”),其原因是_______。
(5)D有多種同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足以下條件的同分異構(gòu)體有_______種。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
②苯環(huán)上有兩個(gè)取代基且其中一個(gè)取代基是甲基
其中核磁共振氫譜顯示五組峰,且峰面積比為1∶2∶2∶2∶3的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(6)由有機(jī)鹵素化合物(鹵代烴、活潑鹵代芳烴)與金屬鎂在醚中反應(yīng)形成有機(jī)鎂試劑,稱為“格氏試劑”,格式試劑與醛、酮的加成反應(yīng)稱為“格氏反應(yīng)”,根據(jù)流程信息,則格氏反應(yīng)在有機(jī)反應(yīng)中的作用是_______。
【答案】(1) ①. 氨基 ②. 液溴,溴化鐵作催化劑
(2) ①. ②. 消去反應(yīng)
(3) (4) ①. 高; ②. F是鄰羥基苯甲酸,Q是對羥基苯甲酸,鄰羥基苯甲酸形成分子內(nèi)氫鍵降低了物質(zhì)的熔沸點(diǎn)。
(5) ①. 9 ②. 或
(6)格氏反應(yīng)能在羰基碳原子上引入一個(gè)羥基,可廣泛用于各種醇的制備。
【解析】
【小問1詳解】
①注意非含氧官能團(tuán);
②A→B反應(yīng)是甲苯的溴化反應(yīng),溴化鐵作催化劑,生成鄰溴甲苯;
【小問2詳解】
①由已知:;R1MgCl (R1、R2表示烴基)可推M的結(jié)構(gòu)簡式為
②對比M與N的結(jié)構(gòu)可知M→N發(fā)生了醇的消去反應(yīng);
【小問3詳解】
有羧基和酚酯基,與足量的NaOH反應(yīng)會消耗3mol的NaOH生成,化學(xué)方程式為;
【小問4詳解】
F是鄰羥基苯甲酸,Q是對羥基苯甲酸,鄰羥基苯甲酸形成分子內(nèi)氫鍵,分子內(nèi)氫鍵降低了物質(zhì)的熔沸點(diǎn)。
【小問5詳解】
①D物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)要求物質(zhì)含有醛基或是甲酸酯類;苯環(huán)上有兩個(gè)取代基且其中一個(gè)取代基是甲基,滿足條件的有
、、,各自有鄰、間、對三種,33=9種;
其中核磁共振氫譜顯示五組峰,且峰面積比為1∶2∶2∶2∶3的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為或
【小問6詳解】
格氏反應(yīng)能在羰基碳原子上引入一個(gè)羥基,可廣泛用于各種醇的制備。
19. 煤制天然氣工藝是煤高效潔凈利用的新途徑之一,其生產(chǎn)流程簡圖如下所示:
(1)“煤氣化”涉及反應(yīng): ,通常該步驟中要通入適量氧氣。請利用能量轉(zhuǎn)化及平衡移動原理說明通入氧氣的主要作用:_______。
(2)“水氣變換"涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
①_______,反應(yīng)Ⅲ在什么溫度下能自發(fā)進(jìn)行_______(填“高溫”或“低溫”)。
②下圖是計(jì)算機(jī)模擬出反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)歷程,吸附在催化劑表面的物種用“*”標(biāo)注。
在反應(yīng)過程中,能量變化相同的過程是_______和_______,原因是_______。
③向一定溫度下的2L剛性容器中充入1molCO和3mol,5min后體系達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)容器中含有0.4mol和0.3mol,則5min時(shí),的濃度是_______mol/L,反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)K為_______(列計(jì)算式);可通過_______方法(任寫一種)提高CO和的平衡轉(zhuǎn)化率。
(3)“酸氣脫除”分別除掉的是和_______氣體。
(4)“甲烷化”的一種電化學(xué)方法裝置如下圖所示,理論上每生成0.15mol,陽極室生成的體積是_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
【答案】(1)氧氣與碳發(fā)生燃燒反應(yīng)放熱,放出熱被可逆反應(yīng)吸收,促進(jìn)反應(yīng)正向移動
(2) ①. -165 ②. 低溫 ③. ii ④. iv ⑤. 發(fā)生的反應(yīng)相同,能量變化相同 ⑥. 0.05 ⑦. ⑧. 縮小容器容積
(3)CO2 (4)6.72
【解析】
【小問1詳解】
,是吸熱反應(yīng),而與氧氣反應(yīng)放出熱量,使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,提高碳的利用率,故答案為:氧氣與碳發(fā)生燃燒反應(yīng)放熱,放出的熱被可逆反應(yīng)吸收,促進(jìn)反應(yīng)正向移動;
【小問2詳解】
①根據(jù)蓋斯定律知,反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅲ,故==-165;由反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知,反應(yīng)Ⅲ熵減的放熱反應(yīng),根據(jù)吉布斯自由能可知,若要自發(fā),,則該反應(yīng)需在低溫條件下進(jìn)行,故答案為:-165;低溫;
②由圖可知,步驟ii反應(yīng)物的相對能量為-0.32eV,生成物的相對能量為1.25eV,能量變化為1.25eV-(-0.32eV)=1.57eV,步驟iv反應(yīng)物的相對能量為-0.16eV,生成物的相對能量為1.41eV,能量變化為1.41eV-(-0.16eV)=1.57eV,所以在反應(yīng)過程中,能量變化相同的過程是ii和iv,均為1.57eV,原因是兩個(gè)過程發(fā)生的反應(yīng)相同,均為H2O*=H*+OH*,因而能量變化相同,故答案為:ii;iv;發(fā)生的反應(yīng)相同,能量變化相同;
③根據(jù)已知數(shù)據(jù),列出反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的三段式:
其中只由反應(yīng)Ⅰ生成,只由反應(yīng)Ⅱ生成,則x=0.4,y=0.3,而反應(yīng)Ⅰ生成H2O,反應(yīng)Ⅱ又消耗H2O,5min時(shí),H2O的物質(zhì)的量為0.4mol-0.3mol=0.1mol,H2O的濃度為=0.05mol/L;反應(yīng)Ⅰ消耗H2,反應(yīng)Ⅱ又生成H2,平衡時(shí),H2的物質(zhì)的量為3mol-0.4mol3+0.3mol=2.1mol,H2的濃度為=1.05mol/L,反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)K為=;由于反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)反應(yīng)Ⅲ均為氣體體積減小的反應(yīng),而反應(yīng)Ⅱ?yàn)闅怏w體積不變的反應(yīng),所以可采取縮小容器容積的方法來提高CO和的平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為:0.05;;縮小容器容積;
【小問3詳解】
由流程可知,經(jīng)“水氣變換" 會有大量CO2生成,所以“酸氣脫除”分別除掉的是和CO2氣體,故答案為:CO2;
【小問4詳解】
根據(jù)圖示可以看出,電解池中,CH3COO-在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子,電極反應(yīng)式為,陰極區(qū)二氧化碳和氫離子參與反應(yīng)生成甲烷和水,電極反應(yīng)式為,所以理論上每生成0.15mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.2mol,則陽極室生成的物質(zhì)的量為0.3mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,其體積是0.3mol 22.4L/mol=6.72L,故答案為:6.72。
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