
?陜西師范大學(xué)附屬中學(xué)2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期第十次模考理綜化學(xué)試題
學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
一、單選題
1.黨的二十大報(bào)告指出我國已進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列。下列說法正確的是
A.“奮斗者號”潛水器含鈦合金,鈦合金屬于復(fù)合材料
B.“嫦娥五號”帶回的月壤中含有磁鐵礦,其主要成分為Fe2O3
C.“天宮二號”飛船的燃料是偏二甲肼(CH3)2NNH2,偏二甲肼屬于烴類
D.中國“天和”號核心艙采用柔性砷化鎵太陽能電池翼,砷化鎵屬于半導(dǎo)體材料
2.NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A.1molN2和3molH2充分反應(yīng)后原子總數(shù)為8NA
B.1L1mol/LNa2CO3溶液中,陰離子總數(shù)大于NA
C.14g分子式為CnH2n的烴中含有的C-C鍵數(shù)為
D.濃硝酸受熱分解生成NO2、N2O4共23g,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA
3.一種離子液體結(jié)構(gòu)如圖,其中Y、Z、M、N位于同一短周期,Y的一種同位素可用于考古斷代。下列說法錯(cuò)誤的是
A.簡單氫化物沸點(diǎn):Z>Y
B.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:M>Z
C.原子半徑:M>Y>Z>N
D.陰離子中所有原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
4.Z是醫(yī)藥工業(yè)和香料工業(yè)的重要中間體,合成路線如圖所示。下列說法正確的是
A.X和Y互為同系物
B.X→Y屬于取代反應(yīng),Y→Z屬于氧化反應(yīng)
C.X苯環(huán)上的二氯代物有6種,Y苯環(huán)上的三氯代物有2種
D.Z中所有原子可共平面,Z與H2完全加成后分子中存在2個(gè)手性碳原子
5.固體電解質(zhì)在制造全固態(tài)電池、探測器方面應(yīng)用廣泛。一種利用原電池原理測定O2含量的氣體傳感器示意圖如圖,RbAg4I5是只能傳導(dǎo)Ag+的固體電解質(zhì)。O2可透過聚四氟乙烯膜,并與AlI3反應(yīng)生成Al2O3和I2。通過電池電位計(jì)的變化可測得O2的含量。下列說法不正確的是
A.多孔石墨電極上的反應(yīng)可表示為I2+2Rb++2e-=2RbI
B.O2含量的變化會(huì)引起電位計(jì)示數(shù)的變化
C.理論上,每0.1molO2參與反應(yīng),銀電極質(zhì)量就減小43.2g
D.傳感器工作時(shí)RbAg4I5晶體中Ag+的量保持不變
6.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象、結(jié)論都正確的是
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象
結(jié)論
A
驗(yàn)證肉桂醛中含碳碳雙鍵
向肉桂醛()中加入酸性KMnO4溶液
肉桂醛中含有碳碳雙鍵
B
比較CuSO4和KMnO4的催化效果
向等體積等濃度的H2O2溶液中分別加入5滴等濃度的CuSO4溶液和KMnO4溶液,CuSO4溶液產(chǎn)生氣泡速率快
CuSO4催化H2O2溶液分解效果更好
C
驗(yàn)證菠菜中含有鐵元素
將新鮮菠菜剪碎、研磨、溶解、過濾,向?yàn)V液中加入幾滴KSCN溶液,溶液不變紅
說明菠菜中不含鐵元素
D
判斷強(qiáng)酸和弱酸
NaHCO3溶液顯堿性,NaHSO3溶液顯酸性
可以確定H2CO3是弱酸,無法判斷H2SO3是否為弱酸
A.A B.B C.C D.D
7.常溫下,向某一元酸HR溶液中滴加一元堿BOH溶液,混合溶液的或與pH變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是
A.M線表示隨pH的變化
B.BR溶液呈堿性
C.若溫度升高,兩條線均向上平移
D.常溫下,溶液的
二、工業(yè)流程題
8.納米ZnO可用作催化材料、半導(dǎo)體材料。以鋅焙砂(主要成分為ZnO、ZnSiO3,含少量Cu2+、Mn2+等)為原料制備納米ZnO的流程如下:
已知:i.;受熱易分解,放出氨氣;
ii.。
(1)“浸取”時(shí),鋅元素以形式進(jìn)入濾液。
①浸出率與溫度關(guān)系如圖甲所示,請解釋55℃時(shí)浸出率最高的原因: 。
②浸出率與的關(guān)系如圖乙所示,之后浸出率下降,說明 (填序號)的浸出主要依賴硫酸銨濃度的大小。
A.ZnO和????B.ZnO????C.
③浸取過程加入的目的是 。
(2)寫出流程中生成“濾渣”的離子方程式: 。
(3)根據(jù)“蒸氨”時(shí)逸出的氣體為氨氣可推知“浸取”步驟中加入的氨水是過量的。你認(rèn)為該推斷是否正確?并說明理由: 。
(4)寫出流程中“沉鋅”的離子方程式: 。
(5)該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是 (寫出主要成分的化學(xué)式)。
三、實(shí)驗(yàn)題
9.環(huán)己酮是重要化工原料,是制造尼龍的主要中間體,也是重要的工業(yè)溶劑,實(shí)驗(yàn)室利用如下反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置制備環(huán)己酮(夾持、加熱裝置略,C1、C2處有儀器未畫出):
環(huán)己醇、環(huán)己酮和飽和食鹽水的部分物理性質(zhì)見表(括號中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn))
物質(zhì)
密度/(g/cm3)
沸點(diǎn)/℃
部分性質(zhì)
環(huán)己醇
0.90
161.1(97.8)
能溶于水,具有還原性,易被氧化
環(huán)己酮
0.88
155.6(95)
微溶于水,遇氧化劑易發(fā)生開環(huán)反應(yīng)
飽和食鹽水
1.33
108.0
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液分批滴加到盛有30mL環(huán)己醇的A中,加入第一批Na2Cr2O7溶液后,待反應(yīng)物的橙紅色消失后再加入第二批……依次進(jìn)行下去,直至反應(yīng)結(jié)束,控制反應(yīng)在55~65℃進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)液中加入適量的草酸。
Ⅱ.反應(yīng)完成后,加入適量水,蒸餾,收集95~100℃的餾分,得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。
Ⅲ.進(jìn)一步分離提純得到精環(huán)已酮18.0g。
(1)實(shí)驗(yàn)裝置圖中C1處應(yīng)放置的儀器名稱為 。
(2)A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ,用蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是 。
(3)實(shí)驗(yàn)過程中Na2Cr2O7溶液分批加入的原因是 。
(4)步驟Ⅰ加入適量草酸為了將剩余的Na2Cr2O7完全反應(yīng),草酸與Na2Cr2O7的物質(zhì)的量之比為 時(shí)反應(yīng)恰好進(jìn)行完全。
(5)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作:a.蒸餾,收集151-156℃餾分,得到精品b.過濾c.在收集到的粗品中加NaCl固體至飽和,靜置,分液d.加入無水MgSO4固體,除去有機(jī)物中少量水。上述操作的正確順序是 (填序號)。上述操作c中,加入NaCl固體的作用是 。
(6)計(jì)算環(huán)己酮的產(chǎn)率 。(保留整數(shù))
四、原理綜合題
10.苯乙烯是生產(chǎn)塑料與合成橡膠的重要原料。CO2氧化乙苯脫氫制苯乙烯的反應(yīng)為:
反應(yīng)I:(g)+CO2(g)(g)+H2O(g)+CO(g)?????△H1
反應(yīng)II:(g)(g)+H2(g)?????△H2
反應(yīng)III:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)?????△H3=+41.2kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)已知部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表,利用表中數(shù)據(jù)計(jì)算△H2= kJ?moL-1(用a、b、c表示)。
物質(zhì)
乙苯
苯乙烯
氫氣
燃燒熱用焓變表示(kJ?mol-1)
-a
-b
-c
(2)下列關(guān)于反應(yīng)I~I(xiàn)II的說法正確的是 (填標(biāo)號)。
A.及時(shí)分離出水蒸氣,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B.n(CO2)∶n(CO)保持恒定時(shí),說明反應(yīng)I達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
C.其他條件相同,反應(yīng)II分別在恒容和恒壓條件下進(jìn)行,前者乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率更高
D.反應(yīng)III正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能
(3)在催化劑MxOy作用下,CO2氧化乙苯脫氫制苯乙烯可能存在如圖所示反應(yīng)機(jī)理:
該機(jī)理可表示為以下兩個(gè)反應(yīng),請補(bǔ)充反應(yīng)ii。
i:(g)+MxOy(s)→(g)+MxO(y-1)(s)+H2O(g);
ii: 。
(4)常壓下,乙苯和CO2經(jīng)催化劑吸附后才能發(fā)生上述反應(yīng)I??刂仆读媳萚n(CO2)∶n(乙苯)]分別為1:1、5:1和10:1,并在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng),乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示:
①乙苯平衡轉(zhuǎn)化率相同時(shí),投料比越高,對應(yīng)的反應(yīng)溫度越 (填“高”或“低”)。
②相同溫度下,投料比遠(yuǎn)大于10:1時(shí),乙苯的消耗速率明顯下降,可能的原因是:i.乙苯的濃度過低;ii. 。
③850K時(shí),反應(yīng)經(jīng)tmin達(dá)到圖中P點(diǎn)所示狀態(tài),若初始時(shí)乙苯的物質(zhì)的量為nmol,則v(苯乙烯)= mol?min-1。
(5)700K時(shí),向恒容密閉容器中加入過量CaCO3和一定量乙苯,一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,初始和平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)分別為p1kPa和p2kPa,則平衡時(shí)苯乙烯的分壓為 kPa(以含有p1、p2、p的代數(shù)式表示)。[已知:①混合氣體中某組分的分壓等于總壓與該氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之積;以平衡分壓代替平衡濃度進(jìn)行計(jì)算,可得反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)Kp。②CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)????Kp=pkPa]
五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
11.鉻是重要的金屬元素之一,其化合物有著廣泛的用途。
(1)基態(tài)鉻原子的核外有 種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。
(2)CrO2Cl2是重要的氯化劑。制備CrO2Cl2的反應(yīng)為K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑。
①COCl2中C、O和Cl元素的電負(fù)性由大到小的順序是 (用元素符號表示)。
②CrO2Cl2常溫下為深紅色液體,能與CCl4、CS2等互溶,據(jù)此可判斷CrO2Cl2分子的空間構(gòu)型是 (填“平面四邊形”或“四面體形”)。
(3)三價(jià)鉻丙二酸配合物具有優(yōu)良的催化性能,其中陰離子的結(jié)構(gòu)如圖:
①陰離子中碳原子的雜化軌道類型是 。
②在丙二酸根與Cr3+配位時(shí),配位原子為1號氧而不是2號氧的原因是 。
(4)Cr-N系列涂層具有良好的耐磨和耐腐蝕性。某氮化鉻的晶胞結(jié)構(gòu)與氯化鈉的相同。已知N原子在晶胞中的位置如圖所示:
①下列為晶胞中Cr原子沿x軸方向的投影的是 (填字母)。
a.????b.????c.????d.
②若晶胞中最近的Cr原子和N原子相切,原子半徑分別為anm和bnm;晶胞中N原子的坐標(biāo)是A(0,0,0)、B(,,0),則距A和B最近的Cr原子的坐標(biāo)是 ,該原子到C原子的距離是 nm(用含a、b的代數(shù)式表示)。
六、有機(jī)推斷題
12.有機(jī)化合物H是合成藥品的重要中間體,其合成路線如圖所示:
已知:
(1)H中的含氧官能團(tuán)名稱是 。
(2)用系統(tǒng)命名法寫出A的名稱 ;G的結(jié)構(gòu)簡式為: 。
(3)X比A多一個(gè)碳原子,且為A的同系物,請問X的結(jié)構(gòu)有 種(不考慮立體異構(gòu))。
(4)請寫出B在條件①下的化學(xué)反應(yīng)方程式: 。
(5)寫出D和E反應(yīng)生成F時(shí),其副產(chǎn)物為 。
(6)根據(jù)上述路線中的相關(guān)知識(shí),以和E為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)合成有機(jī)物 ,寫出合成路線 。
參考答案:
1.D
【詳解】A.純金屬、合金屬于金屬材料,A錯(cuò)誤;
B.磁鐵礦的主要成分為四氧化三鐵,B錯(cuò)誤;
C.只由碳?xì)鋬煞N元素組成的有機(jī)化合物叫作烴;偏二甲肼不屬于烴類,C錯(cuò)誤;
D.砷化鎵具有良好的半導(dǎo)體性能,屬于半導(dǎo)體材料,D正確;
故選D。
2.C
【詳解】A.根據(jù)原子守恒可知,反應(yīng)前后原子總數(shù)不變,則1molN2和3molH2充分反應(yīng)后原子共1mol×2+3mol×2=8mol,總數(shù)為8NA,A正確;
B.1L1mol/LNa2CO3溶液中除了碳酸根離子,還存在碳酸根離子水解生成碳酸氫根離子、氫氧根離子,以及水電離的氫氧根離子,故陰離子大于1mol,總數(shù)大于NA,B正確;
C.分子式為CnH2n的烴可能為環(huán)烷烴、也可能為直鏈烷烴、也可能為甲烷,故中含有的C-C鍵數(shù)不一定為,C錯(cuò)誤;
D.NO2、N2O4最簡式均為NO2,NO2、N2O4共23g則可看著生成0.5mol NO2,氮元素化合價(jià)由+5變?yōu)?4,則轉(zhuǎn)移電子0.5mol,數(shù)目為0.5NA,D正確;
故選C。
3.B
【分析】Y的一種同位素即14C可用于考古斷代,故Y為C,根據(jù)八電子穩(wěn)定原則可由陰離子結(jié)構(gòu)推知N為F,M為價(jià)電子為3的B,Z連有3根共價(jià)鍵的N,陽離子中N還連有一根配位鍵。
【詳解】A.N的簡單氫化物氨氣分子間形成氫鍵,使沸點(diǎn)增加,故簡單氫化物沸點(diǎn):NH3>CH4,A正確;
B.非金屬性:N>B,故最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:HNO3>H3BO3,B錯(cuò)誤;
C.同周期主族元素原子半徑從左往右遞減,故原子半徑:B>C>N>F,C正確;
D.陰離子中B、F最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D正確。
故選B。
4.C
【詳解】A.由結(jié)構(gòu)簡式可知,X和Y不是同類物質(zhì),不可能互為同系物,故A錯(cuò)誤;
B.由結(jié)構(gòu)簡式可知,與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)生成,故B錯(cuò)誤;
C.由結(jié)構(gòu)簡式可知,X苯環(huán)上的鄰、間、對二氯代物可以視作二氯苯分子中苯環(huán)上的氫原子被酚羥基取代所得結(jié)構(gòu),共有6種,Y苯環(huán)上的三氯代物與一氯代物的數(shù)目相同,共有2種,故C正確;
D.由結(jié)構(gòu)簡式可知,Z與氫氣全加成所得分子為結(jié)構(gòu)對稱的分子,分子中不存在連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
5.A
【分析】銀電極作負(fù)極,失電子生成銀離子,。O2可透過聚四氟乙烯膜,并與AlI3反應(yīng)生成Al2O3和I2。I2在正極得電子生成碘離子,碘離子結(jié)合銀離子生成AgI,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.多孔石墨電極上的反應(yīng)可表示為I2+2Ag++2e-=2AgI,故A錯(cuò)誤;
B.O2含量的變化會(huì)引起正極反應(yīng)和生成物量的改變,從而因其電位計(jì)示數(shù)變化,故B正確;
C.每0.1molO2參與反應(yīng),電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子,結(jié)合負(fù)極反應(yīng):Ag-e-= Ag+,可知負(fù)極消耗0.4molAg,質(zhì)量減小43.2g,故C正確;
D.由電極反應(yīng)可知負(fù)極生成的銀離子的量與正極消耗銀離子的量相同,RbAg4I5晶體中Ag+的量保持不變,故D正確;
故選:A。
6.D
【詳解】A.肉桂醛中含有醛基和碳碳雙鍵,二者都可以使高錳酸鉀溶液褪色,則向肉桂醛()中加入酸性溶液,不能證明肉桂醛中含碳碳雙鍵,故A錯(cuò)誤;
B.催化劑中陰陽離子均不同,應(yīng)控制陰離子相同比較CuSO4和KMnO4的催化效果,故B錯(cuò)誤;
C.菠菜中含有的是,應(yīng)當(dāng)過濾后先滴加硝酸氧化,再與KSCN溶液發(fā)生顯色反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D.水解,溶液顯堿性,可以確定是弱酸;溶液顯酸性是因?yàn)殡婋x出氫離子,無法判斷是否為弱酸,故D正確;
故選D。
7.C
【詳解】根據(jù)可知:,根據(jù)可知:,則隨著pH增大,的值逐漸減小,的值逐漸增大,所以M線表示隨pH的變化,N線表示隨pH的變化。
A.根據(jù)分析可知,M線表示隨pH的變化,故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)時(shí),,根據(jù)圖象可知,,溶液呈酸性,則,則,則BR溶液呈酸性,故B錯(cuò)誤;
C.升高溫度,酸堿的電離平衡常數(shù)都變大,則和都增大,兩條線均向上平移,故C正確;
D.對于NaR溶液:
起始:???????????????????????????0???????0
平衡:????????x???????x
由N線上的點(diǎn)可知,故常溫下水解常數(shù),則,解得:,,,故D錯(cuò)誤;
故選C。
8.(1) 低于55℃時(shí),反應(yīng)速率隨溫度升高而增加,浸出率增大;超過55℃后,因氨氣揮發(fā)而導(dǎo)致,濃度下降,浸出率下降 C 將氧化為除去
(2)
(3)不正確??赡苁鞘軣岱纸饣蜾@鹽分解放出氨氣
(4)
(5)NH3、(NH4)2SO4
【分析】由制備2Zn(OH)2?ZnCO3流程可知,鋅焙砂(主要成分為ZnO,含少量Cu2+、Mn2+等離子)中加入硫酸銨、氨水、雙氧水,發(fā)生ZnO+2+2NH3?H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O,且雙氧水將錳離子氧化成二氧化錳,發(fā)生Mn2++H2O2+2NH3?H2O=MnO2↓+2+2H2O,過濾分離出二氧化錳,在濾液中加硫化銨,再過濾,除去銅離子,濾渣為CuS,蒸氨分離出氨氣,再加入碳酸氫銨得到2Zn(OH)2?ZnCO3和二氧化碳?xì)怏w,發(fā)生3Zn2++6=2Zn(OH)2?ZnCO3↓+5CO2↑+H2O,過濾得2Zn(OH)2?ZnCO3,濾液為硫酸銨溶液,2Zn(OH)2?ZnCO3進(jìn)行焙燒得到ZnO,據(jù)此分析解題。
【詳解】(1)①溫度升高,反應(yīng)速率增大,浸出率逐漸增大,但浸出時(shí)加入,溫度高于55℃后,溫度升高,易分解出氨氣,氨氣揮發(fā)使?jié)舛认陆?,浸出率反而下降,故答案為:低?5℃時(shí),反應(yīng)速率隨溫度升高而增加,浸出率增大;超過55℃后,因氨氣揮發(fā)而導(dǎo)致,濃度下降,浸出率下降;
②是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解使溶液呈酸性,是弱酸酸根離子,溶液酸性越強(qiáng)越容易形成,促進(jìn)溶出,所以之后浸出率下降,說明的浸出主要依賴硫酸銨濃度的大小,C正確,故答案為:C;
③加入,發(fā)生反應(yīng)或,將氧化為而除去,故答案為:將氧化為除去;
(2)由分析可知,過濾分離出二氧化錳,在濾液中主要含有,向其中加硫化銨,再過濾,除去銅離子,濾渣為CuS,則流程中生成“濾渣”的離子方程式:,故答案為:;
(3)由題給信息可知,“蒸氨”時(shí)逸出的氨氣可能是由于“浸取”步驟中加入的氨水是過量的,也可能是受熱分解放出氨氣,從整個(gè)流程來看,逸出的氨氣還可能是由銨鹽分解產(chǎn)生的,故答案為:不正確,可能是受熱分解或銨鹽分解放出氨氣;
(4)“蒸氨”后溶液中主要存在的金屬陽離子為鋅離子,“沉鋅”時(shí)加入碳酸氫銨,溶液中的鋅離子與碳酸氫銨溶液反應(yīng)生成,離子方程式為,故答案為:;
(5)“蒸氨”過程中除去的多余NH3和“過濾Ⅲ”所得濾液中的(NH4)2SO4都可循環(huán)使用,故答案為:NH3、(NH4)2SO4。
9.(1)溫度計(jì)
(2) 3+Cr2O+8H+3+2Cr3++7H2O 環(huán)己酮和水形成具有固定組成的混合物一起蒸出
(3)避免氧化劑Na2Cr2O7溶液過量而加劇了環(huán)己酮的開環(huán)反應(yīng)
(4)3:1
(5) cdba 降低環(huán)己酮在水中的溶解度,減少產(chǎn)物損失;增加水層密度,有利于分層
(6)68%
【分析】通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液分批滴加到盛有30mL環(huán)己醇的A中,反應(yīng)生成環(huán)己酮,反應(yīng)后加入草酸除去過量的重鉻酸鈉,蒸餾得到環(huán)己酮粗品,粗品干燥、蒸餾得到精品;
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中加熱溫度需要控制在合適的反應(yīng)溫度,故圖中C1處應(yīng)放置的儀器名稱為溫度計(jì);
(2)重鉻酸鈉具有強(qiáng)氧化性,A中發(fā)生反應(yīng)為環(huán)己醇被重鉻酸鈉氧化為環(huán)己酮和三價(jià)鉻離子、同時(shí)生成水,反應(yīng)為:3+Cr2O+8H+3+2Cr3++7H2O,由題干可知用蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是:環(huán)己酮和水形成具有固定組成的混合物一起蒸出;
(3)重鉻酸鈉具有強(qiáng)氧化性,已知:環(huán)己酮遇氧化劑易發(fā)生開環(huán)反應(yīng);故實(shí)驗(yàn)過程中Na2Cr2O7溶液分批加入的原因是:避免氧化劑Na2Cr2O7溶液過量而加劇了環(huán)己酮的開環(huán)反應(yīng);
(4)草酸與Na2Cr2O7反應(yīng)中碳元素化合價(jià)由+3變?yōu)?4、鉻元素化合價(jià)由+6變?yōu)?3,根據(jù)電子守恒可知,草酸與Na2Cr2O7的物質(zhì)的量之比為3:1時(shí)反應(yīng)恰好進(jìn)行完全。
(5)環(huán)己酮會(huì)和水形成具有固定組成的混合物一起蒸出,環(huán)己酮的提純操作過程為:c.在收集到的粗品中加NaCl固體至飽和降低環(huán)己酮的溶解度利于其分層,靜置,分液分離出有機(jī)相;d.加入無水MgSO4固體,除去有機(jī)物中少量水,防止形成混合物一起蒸出;b.過濾,除去干燥劑;a.蒸餾,收集151-156℃餾分,利于物質(zhì)沸點(diǎn)不同得到精品;故為cdba;操作c中,加入NaCl固體的作用是降低環(huán)己酮在水中的溶解度,減少產(chǎn)物損失且可增加水層密度,有利于分層;
(6)30mL環(huán)己醇的物質(zhì)的量為,則理論生成0.27mol環(huán)己酮,環(huán)己酮的產(chǎn)率。
10.(1)b+c-a
(2)AB
(3)MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g)
(4) 低 CO2過多地占據(jù)催化劑表面,導(dǎo)致催化劑對乙苯的吸附率降低
(5)
【詳解】(1)根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù):① △H=-a kJ?mol-1;
②△H=-b kJ?mol-1;
③H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) △H=-c kJ?mol-1;
根據(jù)蓋斯定律①-②-③得+H2(g)??△H2= (b+c-a) kJ?mol-1)
(2)A. 及時(shí)分離出水蒸氣,平衡I正向移動(dòng),有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量,故A正確;
B. CO2、CO分別是反應(yīng)I的反應(yīng)物和生成物,n(CO2)∶n(CO)保持恒定時(shí),說明濃度不變,則反應(yīng)I達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故B正確;
C. 反應(yīng)II正反應(yīng)氣體系數(shù)和增大,其他條件相同,反應(yīng)II分別在恒容和恒壓條件下進(jìn)行,后者乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率更高,故C錯(cuò)誤;
D. 反應(yīng)III是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能,故D錯(cuò)誤;
選AB;
(3)ii:根據(jù)圖示,反應(yīng)ii為MxO(y-1)(s)+CO2(g)=MxOy(s)+CO(g)。
(4)①增大二氧化碳濃度,平衡正向移動(dòng),乙苯轉(zhuǎn)化率增大,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率相同時(shí),投料比越高,對應(yīng)的反應(yīng)溫度越低。
②乙苯和CO2經(jīng)催化劑吸附后才能發(fā)生上述反應(yīng)I,投料比遠(yuǎn)大于10:1時(shí),CO2過多地占據(jù)催化劑表面,導(dǎo)致催化劑對乙苯的吸附率降低,所以乙苯的消耗速率明顯下降。
③P點(diǎn)所在的曲線n(CO2)∶n(乙苯)=1:1,850K時(shí),反應(yīng)經(jīng)tmin達(dá)到圖中P點(diǎn)所示狀態(tài),若初始時(shí)乙苯的物質(zhì)的量為nmol,則反應(yīng)消耗0.5nmol乙苯,反應(yīng)生成0.5nmol苯乙烯,則v(苯乙烯)= mol?min-1。
(5)700K時(shí),向恒容密閉容器中加入過量CaCO3和一定量乙苯,一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,初始和平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)分別為p1kPa和p2kPa,乙苯和苯乙烯的壓強(qiáng)物質(zhì)的量和不變,所以乙苯和苯乙烯總壓強(qiáng)為p1kPa,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)????Kp=pkPa,可知二氧化碳的壓強(qiáng)為pkPa,則H2O(g)、CO(g)的總壓強(qiáng)為p2-p1-p;根據(jù)反應(yīng)方程式苯乙烯、H2O(g)、CO(g)的物質(zhì)的量相等,苯乙烯的壓強(qiáng)為H2O(g)、CO(g)的總壓強(qiáng)的一半,則平衡時(shí)苯乙烯的分壓為kPa。
11.(1)15
(2) O>Cl>C 平面四邊形
(3) sp3、sp2 1號氧比2號氧的價(jià)層孤電子對數(shù)多,且?guī)ж?fù)電,更易提供孤電子對
(4) b (,0,0)或(0,,0) 3(a+b)
【詳解】(1)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道,因而空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)個(gè)數(shù)等于軌道數(shù);基態(tài)Cr原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1,則原子的核外有15種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。
(2)①同周期從左到右,金屬性減弱,非金屬性變強(qiáng),元素的電負(fù)性變強(qiáng);同主族由上而下,金屬性增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱,元素電負(fù)性減弱;COCl2中C、O和Cl元素的電負(fù)性由大到小的順序是O>Cl>C。
②CrO2Cl2常溫下為深紅色液體,能與CCl4、CS2等互溶,根據(jù)相似相溶原理可知,CrO2Cl2為非極性分子,則CrO2Cl2分子中正負(fù)電荷重心重合,故空間構(gòu)型是平面四邊形結(jié)構(gòu);
(3)①陰離子中飽和碳原子為sp3雜化,與羰基直接相連的碳原子為sp2雜化;
②1號氧比2號氧的價(jià)層孤電子對數(shù)多,且?guī)ж?fù)電,更易提供孤電子對導(dǎo)致在丙二酸根與Cr3+配位時(shí),配位原子為1號氧而不是2號氧的;
(4)①氮化鉻的晶胞結(jié)構(gòu)與氯化鈉的相同,已知N原子在晶胞中的位置如圖所示,則鉻原子位于棱心、體心位,Cr原子沿x軸方向的投影位于正方形的頂點(diǎn)、邊長中心、正方形中心,故選b;
②晶胞中N原子的坐標(biāo)是A(0,0,0)、B(,,0),則距A和B最近的Cr原子圖示為:,D在x、y、z軸上的投影坐標(biāo)分別為、0、0;E在x、y、z軸上的投影坐標(biāo)分別為0、、0;故坐標(biāo)是(,0,0)或(0,,0);DE原子到C原子的距離是相等的,以CD距離為例,晶胞中最近的Cr原子和N原子相切,原子半徑分別為anm和bnm,則晶胞邊長為2(a+b)nm,則CD為。
12.(1)酰胺基、羥基
(2) 4?氟苯甲醛
(3)17
(4)
(5)
(6)
【分析】根據(jù)信息以及乙醛和B的結(jié)構(gòu),推測出A的結(jié)構(gòu)簡式 ,B在新制氫氧化銅中加熱、再酸化得到C( ),C和乙醇再濃硫酸加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)生成D(),D和E發(fā)生加成反應(yīng)得到F(),F(xiàn)和氫氣在催化劑作用下反應(yīng),根據(jù)F和H的結(jié)構(gòu)對比,推出兩步反應(yīng)分別是酯的氨解形成酰胺基和酯基變成羥甲基,再結(jié)合F的分子式和G的分子式,分析出第一步應(yīng)該是酯的氨解形成酰胺基,G的結(jié)構(gòu)簡式為,第二步反應(yīng)才是酯基變成羥甲基,則H結(jié)構(gòu)簡式為()。
【詳解】(1)根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡式得到H中的含氧官能團(tuán)名稱是則酰胺基、羥基;故答案為:酰胺基、羥基。
(2)根據(jù)信息以及乙醛和B的結(jié)構(gòu),推測出A的結(jié)構(gòu)簡式 ,則A的名稱為4?氟苯甲醛;根據(jù)F和H的結(jié)構(gòu)對比,推出兩步反應(yīng)分別是酯的氨解形成酰胺基和酯基變成羥甲基,再結(jié)合F的分子式和G的分子式,分析出第一步應(yīng)該是酯的氨解形成酰胺基,G的結(jié)構(gòu)簡式為 ,第二步反應(yīng)才是酯基變成羥甲基;故答案為:4?氟苯甲醛;。
(3)X比A()多一個(gè)碳原子,且為A的同系物,當(dāng)X有?F、?CH2CHO兩種取代基,則有三種結(jié)構(gòu);當(dāng)X有?CH2F、?CHO兩種取代基,則有三種結(jié)構(gòu);當(dāng)X有? F、?CH3、?CHO三種取代基時(shí),? F、?CH3位于鄰位,則有四種結(jié)構(gòu),? F、?CH3位于間位,則有四種結(jié)構(gòu),? F、?CH3位于對位,則有兩種結(jié)構(gòu),當(dāng)有取代基,則有一種結(jié)構(gòu),因此X的結(jié)構(gòu)有17種;故答案為:17。
(4)B()在條件①下反應(yīng)變?yōu)轸人徕c,其反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:;故答案為:。
(5)根據(jù)D生成F反應(yīng)為加成反應(yīng),推測E的結(jié)構(gòu)簡式為,D中含有碳碳雙鍵,將生成F的加成位置進(jìn)行交換得到副產(chǎn)物為 ;故答案為:。
(6)模仿D生成H的過程, 和氫氣在催化劑作用下發(fā)生加成反應(yīng)生成 , 和氫氧化鈉/醇溶液中加熱得到 , 和E物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)得到 , 與氫氣在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)得到 , 在LiAlH4作用下反應(yīng)生成 ,其合成路線為: ;故答案為: 。
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