
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),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。
4.可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Ti 48 Fe 56 Ni 59 Cu 64
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. 堅(jiān)定文化自信,講好中國故事。下列文化載體的主要成分為硅酸鹽的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.曾侯乙編鐘的主要成分為金屬銅合金,A錯(cuò)誤;
B.陶瓷碗的主要成分為硅酸鹽,B正確;
C.竹的主要成分為纖維素,C錯(cuò)誤;
D.漢族服飾是由有機(jī)化合物制成,D錯(cuò)誤;
故選B。
2. 化學(xué)與生活息息相關(guān)。下列敘述錯(cuò)誤的是
A. 溫和壓力條件下合成的乙二醇可以用于合成滌綸
B. 在規(guī)定的范圍內(nèi)合理使用食品添加劑,對(duì)人體健康不會(huì)產(chǎn)生不良影響
C. 高吸水性樹脂可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)上抗旱保水,改良土壤
D. 基于界面效應(yīng)的新型開關(guān)中含有的碲元素和鈦元素都是過渡元素
【答案】D
【解析】
【詳解】A.乙二醇可以用于合成滌綸,A正確;
B.食品添加劑應(yīng)依法合理使用,在合理限量范圍內(nèi)使用不影響人體健康,B正確;
C.高吸水樹脂是具有一定交聯(lián)程度的高聚物,它能夠很快吸收比自身重量大數(shù)百倍的水形成凝膠,可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)上抗旱保水,改良土壤,C正確;
D.碲元素是ⅥA族元素,不是過渡元素,D錯(cuò)誤;
答案選D。
3. 反應(yīng)可用于氯氣管道的檢漏。下列化學(xué)用語錯(cuò)誤的是
A. 氯化銨的電子式:
B. 分子的VSEPR模型:
C. p―p π鍵電子云輪廓圖:
D. 鄰羥基苯甲醛分子內(nèi)氫鍵示意圖:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.氯化銨是離子化合物,電子式為 ,故A正確;
B.分子中N原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,VSEPR模型為四面體,故B錯(cuò)誤;
C.p―p π鍵是p軌道電子通過“肩并肩”成鍵,電子云輪廓圖為,故C正確;
D.鄰羥基苯甲醛,羥基上的H原子和醛基上的O原子形成氫鍵,分子內(nèi)氫鍵示意圖:,故D正確;
選B。
4. 下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和用途,對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是
A. 次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,可作游泳池等場所的消毒劑
B. 明礬溶液顯酸性,可用于清除銅鏡表面的銅銹
C. 碳化硅熔點(diǎn)很高,可用于制作砂輪磨料
D. 乙醇能使蛋白質(zhì)變性,可用于消毒
【答案】C
【解析】
【詳解】A.次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,能夠使蛋白質(zhì)變性,所以可用于自來水消毒劑,故A正確;
B.明礬為強(qiáng)酸弱堿鹽,水解顯酸性,能夠與氧化銅反應(yīng)生成可溶性硫酸銅,故B正確;
C.碳化硅可用于制作砂輪磨料,是利用其硬度大的性質(zhì),故C錯(cuò)誤;
D.乙醇通過滲透、凝聚破壞細(xì)胞組織,能使蛋白質(zhì)變性,具有殺菌消毒作用,可作消毒劑,故D正確;
故選:C。
5. 羰基硫(COS)存在于多種植物中,有顯著的殺蟲效果。它的結(jié)構(gòu)與、相似,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A. COS分子中的有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵
B. 、和分子中的鍵角均相等
C. COS屬于含有極性鍵的極性分子
D. 、COS、完全分解消耗的能量依次增大
【答案】B
【解析】
【詳解】A.COS的結(jié)構(gòu)與二氧化碳相似,分子中有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,A正確;
B.、都是直線形,鍵角為180度,分子是V形,鍵角不是180度,B錯(cuò)誤;
C.COS結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,屬于含有極性鍵的極性分子,C正確;
D.S原子的半徑大于O原子,可推測C=S的鍵能小于C=O的鍵能,所以、COS、完全分解消耗的能量依次增大,D正確;
故選B。
6. 有機(jī)物M是藥物合成的中間體,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列關(guān)于有機(jī)物M的說法正確的是
A. 分子中含有5種官能團(tuán)
B. 分子中所有原子可能共平面
C. 能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色,原理相同
D. 1ml有機(jī)物M與足量反應(yīng)時(shí),最多消耗5ml
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由結(jié)構(gòu)簡式可知,分子中含有酮羰基、醚鍵、酯基、碳碳雙鍵4種官能團(tuán),A錯(cuò)誤;
B.含有飽和碳原子,具有甲烷的結(jié)構(gòu)特征,所有原子不可能共面,B錯(cuò)誤;
C.含有碳碳雙鍵,使溴水褪色是發(fā)生加成反應(yīng),使酸性高錳酸鉀溶液褪色是發(fā)生氧化反應(yīng),二者原理不相同,C錯(cuò)誤;
D.由結(jié)構(gòu)簡式可知,苯環(huán)、酮羰基、碳碳雙鍵可以消耗H2,1ml有機(jī)物M與足量H2反應(yīng)時(shí),消耗H2的物質(zhì)的量為(3+1+1)ml=5ml,D正確;
答案選D。
7. 宏觀辨識(shí)與微觀探析是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一、下列反應(yīng)方程式書寫正確的是
A. 將少量通入溶液中:
B. 向甲醛溶液中加入足量的銀氨溶液并加熱:
C. 向摩爾鹽溶液中加入NaOH溶液至剛好反應(yīng)完全:
D. 往酸性溶液中加入難溶于水的固體,溶液出現(xiàn)紫紅色:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.將少量通入溶液中,發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為: ,故A錯(cuò)誤;
B.向甲醛溶液中加入足量的銀氨溶液并加熱,生成碳酸銨、銀、氨氣和水,故離子方程式為,故B正確;
C.向摩爾鹽溶液中加入NaOH溶液至剛好反應(yīng)完全,生成一水合氨和氫氧化亞鐵,故C錯(cuò)誤;
D.往酸性溶液中加入難溶于水的固體,不能拆,故D錯(cuò)誤;
故選B。
8. 代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L 和44.8L 在光照下充分反應(yīng)后分子數(shù)仍為:
B. 電解精煉粗銅時(shí),陽極質(zhì)量減少6.4g,外電路中通過電子的數(shù)目為
C. 1ml Na在空氣中受熱完全轉(zhuǎn)化成,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為:
D. 溶液中含有和的總物質(zhì)的量為0.6ml
【答案】A
【解析】
【詳解】A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L 和44.8L 分別為1ml、2ml,在光照下的取代反應(yīng)均為等分子數(shù)的反應(yīng),則充分反應(yīng)后分子數(shù)仍為,A正確;
B.電解精煉粗銅時(shí),陽極銅、鋅、鎳等都會(huì)放電,則陽極質(zhì)量減少6.4g,外電路中通過電子不是0.2ml,B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)中鈉化合價(jià)由0變?yōu)?1,則1ml Na在空氣中受熱完全轉(zhuǎn)化成,轉(zhuǎn)移電子1ml,電子數(shù)為,C錯(cuò)誤;
D.由于體積未知,無法計(jì)算離子的物質(zhì)的量,D錯(cuò)誤;
故選A。
9. 已知R、W、X、Y、Z均為短周期主族元素,其中R元素所在的周期數(shù)是其族序數(shù)的一半,且R對(duì)應(yīng)的兩種常見氧化物均為酸性氧化物;W元素與Z元素在同一主族;X是短周期主族元素中原子半徑最大的;Y元素原子最外層電子數(shù)為m,次外層電子數(shù)為n;Z元素原子L層電子數(shù)為m+n,M層電子數(shù)為m-n。下列敘述正確的是
A. R、X、Y對(duì)應(yīng)的簡單離子半徑:Y,A錯(cuò)誤;
B.W和Z的最高價(jià)氧化物分別為、,其中晶體類型為分子晶體,晶體類型為共價(jià)晶體,晶體類型不相同,B錯(cuò)誤;
C.與分別為,的VSEPR模型為平面三角形,空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形,的VSEPR模型為平面三角形,空間結(jié)構(gòu)為形,故二者VSEPR模型相同,空間結(jié)構(gòu)不同,C正確;
D.Y、R的簡單氫化物分別為、,二者晶體類型都為分子晶體,分子間形成氫鍵,熔、沸點(diǎn)高于,D錯(cuò)誤;
答案選C。
10. 下列實(shí)驗(yàn)操作或裝置能達(dá)到目的的是
A. 利用圖甲裝置向鐵上鍍銅B. 利用圖乙裝置制備碳酸氫鈉
C. 利用圖丙操作測定氯水的pHD. 利用圖丁裝置檢驗(yàn)乙醇與濃硫酸共熱生成了乙烯
【答案】B
【解析】
【詳解】A.向鐵上鍍銅,銅連接電源的正極,作陽極,鐵連接電源的負(fù)極,作陰極,A錯(cuò)誤;
B.將NH3、CO2氣體通入飽和食鹽水中可以制得碳酸氫鈉,B正確;
C.氯水具有漂白性,不能用pH試紙測定氯水的pH,C錯(cuò)誤;
D.揮發(fā)的乙醇及生成的乙烯均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,則酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能證明有乙烯生成,D錯(cuò)誤;
答案選B。
11. 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)。下列實(shí)例與解釋不相符的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.原子半徑:N<P,鍵長:,所以分子中Cl原子間斥力大于分子中Cl原子間的斥力,因此鍵角:,A正確;
B.石英是共價(jià)晶體,干冰是分子晶體,共價(jià)鍵比分子間作用力強(qiáng),即共價(jià)晶體的熔點(diǎn)比分子晶體高,B正確;
C.杯酚與C60形成超分子,而杯酚與C70不能形成超分子,反映了超分子具有“分子識(shí)別”的特性,C錯(cuò)誤;
D.形成分子間氫鍵能提高物質(zhì)的沸點(diǎn),乙醇和二甲醚互為同分異構(gòu)體,但乙醇中存在分子間氫鍵,而二甲醚中不存在,導(dǎo)致乙醇的沸點(diǎn)高于二甲醚,D正確;
故選C。
12. 硫酸四氨合銅晶體常用作殺蟲劑、媒染劑,在堿性鍍銅中也常用作電鍍液的主要成分,在工業(yè)上用途廣泛。實(shí)驗(yàn)室制備的流程如圖。
已知:的空間結(jié)構(gòu)為平面四邊形。下列說法正確的是
A. 晶體中存在的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、配位鍵、離子鍵和氫鍵
B. 過程③加入95%乙醇的作用是增大溶劑極性,減小硫酸四氨合銅的溶解度
C. 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,與結(jié)合能力由弱到強(qiáng)的順序?yàn)?br>D. 若中兩個(gè)被兩個(gè)取代,只有一種結(jié)構(gòu)
【答案】C
【解析】
【分析】在硫酸銅中加入氨水,先出現(xiàn)藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀,然后繼續(xù)加氨水,沉淀溶解為,加入乙醇,降低溶液的溶解性,析出晶體。
【詳解】A.氫鍵不是化學(xué)鍵,故A錯(cuò)誤;
B.95%乙醇的極性較小,加入95%乙醇可以降低溶液的極性,故B錯(cuò)誤;
C.硫酸銅溶液中存在的是,不斷加入氨水的過程中先生成Cu(OH)2,最后生成,說明與結(jié)合能力由弱到強(qiáng)的順序?yàn)?,故C正確;
D.的空間結(jié)構(gòu)為平面四邊形,兩個(gè)取代兩個(gè),有兩種結(jié)構(gòu),故D錯(cuò)誤;
故選C。
13. 一種應(yīng)用間接電氧化紅曲紅(M)合成新型紅曲黃色素(N)的裝置如圖。下列說法正確的是
已知:由M到N的反應(yīng)可表示為(已配平)。
A. 該合成方法中的能量轉(zhuǎn)換形式是化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能
B. b極為陽極,電極反應(yīng)式為
C. 理論a極上生成的氧氣與b極上消耗的氧氣的質(zhì)量之比為
D. 反應(yīng)前后保持不變
【答案】C
【解析】
【分析】由題干電解池裝置圖可知,a極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,則a極為陽極,b極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為:2H++O2+2e-=H2O2,然后H2O2把轉(zhuǎn)化為,M將又還原為,據(jù)此分析解題。
【詳解】A.電解池工作時(shí),電能不可能完全轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故該合成方法中的能量轉(zhuǎn)換形式是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能等,A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,b極為陰極,電極反應(yīng)式為,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)電子守恒可知,a極電極反應(yīng)為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,b極電極反應(yīng)為:2H++O2+2e-=H2O2,故理論a極上生成的氧氣與b極上消耗的氧氣的質(zhì)量之比為,C正確;
D.由題干圖示信息可知,根據(jù)反應(yīng)H2O2+=+H2O,,反應(yīng)中陰極區(qū)產(chǎn)生H2O,即反應(yīng)后變小,D錯(cuò)誤;
故答案為:C。
14. 新型儲(chǔ)氫合金材料的研究和開發(fā)將為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。兩種常見儲(chǔ)氫合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為,下列說法正確的是
A. 圖中涉及的四種元素均為d區(qū)元素
B. 圖b晶體的化學(xué)式為
C. 圖a晶體晶胞邊長為dpm,該合金的密度為
D. 圖a晶體儲(chǔ)氫時(shí),儲(chǔ)存的氫相當(dāng)于分子在晶胞的體心和棱心位置,則含24g Mg的該儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)存的在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為11.2L
【答案】D
【解析】
【詳解】A.Mg為s區(qū)元素、Fe、La、Ni為d區(qū)元素,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)均攤法,圖b晶體中La個(gè)數(shù)為,Ni個(gè)數(shù)為,化學(xué)式為,B錯(cuò)誤;
C.Fe位于頂點(diǎn)和面心,其個(gè)數(shù):;Mg位于晶胞內(nèi),個(gè)數(shù)為8;晶胞質(zhì)量:,晶胞體積:,則晶胞密度:,C錯(cuò)誤;
D.若該晶體儲(chǔ)氫時(shí),H2分子在晶胞的體心和棱心位置,則1個(gè)晶胞中含氫分子個(gè)數(shù):,則晶胞化學(xué)式:,則含Mg 24g(1ml)的該儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)存的在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為11.2L,D正確;
故選D。
15. NaOH溶液滴定20.00mL溶液時(shí),、各含磷元素微粒的和pH的關(guān)系如圖。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 的
B. 水的電離程度:d>c>b>a
C. ③為的與pH的關(guān)系
D. c點(diǎn)時(shí),溶液中存在
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)圖中a點(diǎn),時(shí),溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比為,故③④為磷酸和磷酸二氫鈉的曲線,又因?yàn)殡S著pH變大,濃度變小,故③為,④為,又因?yàn)閜H=2.12時(shí),最小,故②為,①為,據(jù)此分析回答。
【詳解】A.a(chǎn)點(diǎn),,溶液中溶質(zhì)為,即,;c點(diǎn),,即,,,A正確;
B.a(chǎn)點(diǎn)的溶質(zhì)為,水的電離被抑制,隨著NaOH溶液的滴入,酸性減弱,生成可水解的鹽,故水的電離逐漸增大,故水的電離程度:d>c>b>a,B正確;
C.由分析知,③為的與pH的關(guān)系,C正確;
D.溶液中存在電荷守恒,c點(diǎn)時(shí),Na元素和P元素之間的關(guān)系為,則有,從圖中信息可知,c點(diǎn)時(shí),聯(lián)立三個(gè)等式,有,此時(shí)溶液顯堿性,則,D錯(cuò)誤;
故選D。
二、非選擇題:本題共4小題,共55分。
16. 已知草酸鎳晶體()難溶于水,其在高溫下煅燒可制得三氧化二鎳。以含鎳合金廢料(主要成分為鎳,含有一定量的鐵、銅和硅)為原料生產(chǎn)草酸鎳的工藝流程如圖:
已知:①“酸浸”液含有的離子主要有、、、、、。
②草酸的、。
③氨水的。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“酸浸”操作時(shí),需要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,其原因是___________。
(2)的VSEPR模型為___________。
(3)“過濾”后,需要往濾液中加入溶液制備草酸鎳,溶液呈___________(填“酸”“堿”或“中”)性,溶液中離子濃度由大到小的順序是___________。
(4)已知常溫下,當(dāng)溶液pH=2時(shí),沉淀完全[時(shí)認(rèn)為沉淀完全],則此時(shí)溶液中草酸的濃度___________。
(5)鎳鈦記憶合金可用于制造飛機(jī)和宇宙飛船。已知一種鎳鈦合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Ti原子采用面心立方最密堆積方式,該合金中與Ti原子距離最近且相等的Ni原子個(gè)數(shù)為___________;若該合金的密度為,代表阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞中兩個(gè)鈦原子間的最近距離是___________(用含和的計(jì)算式表示,不必化簡)pm。
【答案】(1)“酸浸”時(shí),會(huì)產(chǎn)生有毒氣體
(2)平面三角形 (3) ①. 酸 ②.
(4)
(5) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】以銅鎳合金廢料(主要成分為鎳,含有一定量的鐵、銅和硅)為原料生產(chǎn)草酸鎳,廢料先加入稀硫酸、稀硝酸浸出,“浸出”液含有的離子主要有H+、Ni2+、Cu2+、Fe3+、、,鐵、銅、鎳溶解,過濾除去不溶的硅,加入萃取劑萃取銅離子,加入還原劑R除去硝酸等氧化劑,然后加入H2O2氧化亞鐵離子為鐵離子,并生成FeOOH沉淀,過濾除去,然后加入草酸,經(jīng)過系列操作得到草酸鎳,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
由分析可知,廢料先加入稀硫酸、稀硝酸浸出,“浸出”液含有離子主要有H+、Ni2+、Cu2+、Fe3+、、,鐵、銅、鎳溶解,同時(shí)將產(chǎn)生NO等有毒有害氣體,故實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“酸浸”操作時(shí),需要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,其原因是“酸浸”時(shí),會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,故答案為:“酸浸”時(shí),會(huì)產(chǎn)生有毒氣體;
【小問2詳解】
中中心原子N周圍的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為:3+=3,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知,其VSEPR模型為平面三角形,故答案為:平面三角形;
【小問3詳解】
由題干信息可知,②草酸的、,③氨水的 ,則的水解平衡常數(shù)Kh1===2.0×10-10,而的水解平衡常數(shù)為:Kh== =5.88×10-10 >Kh1,即的水解程度大于的水解程度,溶液呈酸性,該溶液中離子濃度由大到小的順序是,故答案為:酸;;
【小問4詳解】
已知常溫下,當(dāng)溶液pH=2時(shí),Ni2+沉淀完全[ml/L時(shí)認(rèn)為沉淀完全],則此時(shí)溶液中c()===1.70×10-12ml/L,根據(jù)草酸的Ka1Ka2===,故,故答案為:;
【小問5詳解】
由題干鎳鈦合金的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,其中Ti原子采用面心立方最密堆積方式,該合金中與Ti原子距離最近且相等的Ni原子個(gè)數(shù)為6即中心Ti的上、下、左、右、前、后六個(gè)Ni;已知一個(gè)晶胞中含有Ti的個(gè)數(shù)為:=4,Ni的個(gè)數(shù)為:=4,若該合金的密度為,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,設(shè)晶胞參數(shù)為apm,則有:(a×10-10)3cm3×=g,解得a=pm,由題干晶胞可知,晶胞中兩個(gè)鈦原子間的最近距離是面對(duì)角線的一半,即為pm,故答案為:6;。
17. 一種新型鎮(zhèn)靜催眠藥茚地普隆(F)的合成路線如圖,請(qǐng)回答下列問題:
已知:①DMFDMA的結(jié)構(gòu)簡式為。
②。
(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱為___________。
(2)B的化學(xué)式為___________。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p軌道,則p電子可在多個(gè)原子間運(yùn)動(dòng),形成離域π鍵,如苯分子中的離域π鍵可表示為,則(噻吩)中的離域π鍵可表示為___________。
(4)A有多種同分異構(gòu)體,符合下列條件的A的同分異構(gòu)體有___________種。
①與溶液發(fā)生顯色反應(yīng) ②含有―SH結(jié)構(gòu)
(5)試劑H可通過如下流程制得。
①寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________,該反應(yīng)的反應(yīng)類型為___________。
②寫出K的結(jié)構(gòu)簡式:___________,K分子所含元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________。
【答案】(1)酮羰基 (2)
(3)
(4)3 (5) ①. ②. 取代反應(yīng) ③. ④. N>O>H>C
【解析】
【分析】由流程 ,A和DMFDMA發(fā)生反應(yīng)引入支鏈得到B,B中支鏈成環(huán)轉(zhuǎn)化為C,C又和DMFDMA轉(zhuǎn)化為D,D轉(zhuǎn)化為E,E和H轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品F;
【小問1詳解】
由A結(jié)構(gòu)可知,A中含氧官能團(tuán)的名稱為酮羰基;
【小問2詳解】
由B結(jié)構(gòu)簡式可知,B化學(xué)式為:;
【小問3詳解】
(噻吩)中的離域π鍵為4個(gè)碳原子、1個(gè)硫原子形成的,每個(gè)碳提供1個(gè)p電子、1個(gè)硫原子提供2個(gè)p電子,形成離域π鍵可表示為;
【小問4詳解】
A含有6個(gè)碳、1個(gè)氧、1個(gè)硫、不飽和度為4;其同分異構(gòu)體符合以下條件:
①與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),含有酚羥基,苯環(huán)不飽和度為4;②含有―SH結(jié)構(gòu),則苯環(huán)上存在2個(gè)取代基,分別為-OH、-SH,存在鄰間對(duì)3種情況;
【小問5詳解】
①由流程可知,反應(yīng)為M中氨基氫被取代生成N和乙酸的反應(yīng),化學(xué)方程式:,該反應(yīng)的反應(yīng)類型為取代反應(yīng);
②N發(fā)生A生成B的反應(yīng)原理生成K,則K的結(jié)構(gòu)簡式:;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,N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能大于同周期相鄰元素,故K分子所含元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>H>C。
18. -呋喃丙烯酸是一種重要的有機(jī)酸,其實(shí)驗(yàn)室制備原理如下:
制備-呋喃丙烯酸的步驟如下:向三頸燒瓶中依次加入丙二酸、糠醛和吡啶,在95℃下回流2小時(shí),停止反應(yīng);將混合物倒入裝有100mL蒸餾水的燒杯中,加入固體碳酸鈉中和至弱堿性,加入活性炭后煮沸5~10min脫色,趁熱過濾;濾液在冰水浴中邊攪拌邊滴加濃鹽酸至不再有沉淀生成,抽濾,用冷水洗滌2~3次,得到粗產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)儀器A的名稱是___________。
(2)與酒精燈加熱相比,使用油浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是___________。
(3)三頸燒瓶中反應(yīng)已完成的標(biāo)志是___________。
(4)分離出晶體時(shí)需減壓抽濾,裝置如圖所示,抽濾的優(yōu)點(diǎn)是___________。
(5)為精確測定產(chǎn)品純度,擬用以下實(shí)驗(yàn)方案:
稱取mg-呋喃丙烯酸樣品,加入1∶1的乙醇水溶液中,滴入2~3滴酚酞作指示劑,用濃度為的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),做3組平行實(shí)驗(yàn),所消耗NaOH溶液的平均體積為VmL。
①滴定管需要用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,潤洗滴定管具體操作為___________。
②產(chǎn)品的純度是___________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。
③下列操作會(huì)使測定結(jié)果偏大的是___________(填標(biāo)號(hào))。
A.稱量樣品時(shí),將樣品放在托盤天平右盤
B.加熱回流階段,油浴時(shí)沒有攪拌,出現(xiàn)焦化現(xiàn)象
C.滴定過程中,讀數(shù)時(shí),滴定前仰視,滴定后俯視
D.滴定前,尖嘴管有氣泡,滴定后無氣泡
【答案】(1)球形冷凝管
(2)受熱均勻,便于控制溫度
(3)無氣泡產(chǎn)生 (4)分離固液速率更快,且產(chǎn)品更易于干燥
(5) ①. 從滴定管上口加入少量標(biāo)準(zhǔn)溶液,傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使液體潤濕滴定管內(nèi)壁,然后從下部放出,重復(fù)2~3次 ②. ③. D
【解析】
【分析】利用丙二酸、糠醛和吡啶反應(yīng)制備α-呋喃丙烯酸,三頸燒瓶中在95℃下回流2小時(shí),停止反應(yīng),經(jīng)調(diào)pH、脫色、趁熱過濾、抽濾、洗滌可得粗產(chǎn)品,再利用滴定原理測定產(chǎn)品純度。
【小問1詳解】
根據(jù)儀器構(gòu)造可知,儀器A的名稱是球形冷凝管;
【小問2詳解】
與酒精燈加熱相比,使用油浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是受熱均勻,便于控制溫度;
【小問3詳解】
由于反應(yīng)中有CO2生成,會(huì)產(chǎn)生氣泡,當(dāng)不產(chǎn)生氣泡時(shí)表明三頸燒瓶中反應(yīng)已完成;
【小問4詳解】
抽濾使得內(nèi)外壓強(qiáng)差變大,優(yōu)點(diǎn)是分離固液速率更快,且產(chǎn)品更易于干燥;
【小問5詳解】
①滴定管需要用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,潤洗滴定管的具體操作為從滴定管上口加入少量標(biāo)準(zhǔn)溶液,傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使液體潤濕滴定管內(nèi)壁,然后從下部放出,重復(fù)2~3次;
②-呋喃丙烯酸中含有1個(gè)羧基,則由反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系可知:n(α-呋喃丙烯酸)=n(NaOH)=cV×10-3ml,產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;
③A.稱量樣品時(shí),將樣品放在托盤天平的右盤,造成所測樣品質(zhì)量偏小,所測結(jié)果偏小,A不符合;
B.加熱回流階段,油浴時(shí)沒有攪拌,出現(xiàn)焦化現(xiàn)象,樣品損失,所測結(jié)果偏小,B不符合;
C.滴定過程中,讀數(shù)時(shí),滴定前仰視,滴定后俯視,讀數(shù)偏小,所測結(jié)果偏小,C不符合;
D.滴定前,尖嘴管有氣泡,滴定后無氣泡,讀數(shù)偏大,所測結(jié)果偏大,D符合;
答案選D。
19. 氫能是一種重要的綠色能源,在實(shí)現(xiàn)“碳中和”與“碳達(dá)峰”目標(biāo)中起到重要作用。
Ⅰ.甲醇-水催化重整可獲得氫氣。
(1)表中數(shù)據(jù)是該反應(yīng)中相關(guān)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓數(shù)據(jù)(標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是指在298.15K、100kPa下由穩(wěn)定態(tài)單質(zhì)生成1ml化合物時(shí)的焓變)。
則 _______,該反應(yīng)在_______(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
Ⅱ.乙醇-水催化重整亦可獲得,主要反應(yīng)如下:
反應(yīng)①:
反應(yīng)②:
(2)向恒容密閉容器中充入1ml 和3ml 發(fā)生上述反應(yīng)①和②,初始時(shí)體系壓強(qiáng)為100kPa.平衡時(shí)的分布分?jǐn)?shù)、的產(chǎn)率隨溫度的變化曲線如圖所示。
①為提高氫氣的平衡產(chǎn)率,可采取的措施為_______(寫出2條)。
②200℃以后,解釋曲線a隨溫度變化趨勢(shì)的原因:_______。
③溫度為500℃時(shí),反應(yīng)經(jīng)10min達(dá)到平衡,此時(shí)乙醇的轉(zhuǎn)化率為60%,則0~10min內(nèi)___,該溫度下,反應(yīng)②的_______(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
(3)乙醇燃料電池(電極材料a和b均為惰性電極)廣泛應(yīng)用于微型電源、能源汽車、家用電源、國防等領(lǐng)域,工作原理如圖所示,寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式:_______,當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2ml電子時(shí),正極消耗的氧氣的體積為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
【答案】(1) ①. +49 ②. 高溫
(2) ①. 減小體系的壓強(qiáng)、分離出CO2 ②. 升高溫度,反應(yīng)②正向進(jìn)行程度大于反應(yīng)①正向進(jìn)行程度,COx中CO2的含量降低 ③. 1.5 ④. 0.60
(3) ①. ②. 6.72
【解析】
【小問1詳解】
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH==;故答案為+49;
②,時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH>0,ΔS>0,故高溫有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行;故答案為高溫;
【小問2詳解】
①為提高氫氣的平衡產(chǎn)率,反應(yīng)①平衡需向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)②平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),可以減小體系壓強(qiáng)或分離出CO2;故答案為減小體系壓強(qiáng) 分離出CO2;
②曲線b對(duì)應(yīng)平衡時(shí)氫氣的產(chǎn)率,曲線a對(duì)應(yīng)平衡時(shí)CO2的分布分?jǐn)?shù),曲線C對(duì)應(yīng)平衡時(shí)CO的分布分?jǐn)?shù);由圖知200℃以后a曲線隨溫度的升高呈現(xiàn)降低趨勢(shì),說明CO2的分布分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低,其原因在于升高溫度反應(yīng)②正向進(jìn)行程度大于反應(yīng)①正向進(jìn)行程度,COx中CO2的含量降低;故答案為:升高溫度反應(yīng)②正向進(jìn)行程度大于反應(yīng)①正向進(jìn)行程度,COx中CO2的含量降低;
③溫度為500℃時(shí),反應(yīng)經(jīng)10min達(dá)到平衡,此時(shí)乙醇的轉(zhuǎn)化率為60%,依據(jù)反應(yīng)①列三段式如下:
500℃,由圖知δ(CO2)= δ(CO)=50%,說明平衡時(shí)n(CO2)= n(CO)=0.6ml;依據(jù)反應(yīng)②列三段式如下:
得出平衡時(shí)n(C2H5OH)=0.4ml,n(H2)=3ml,n(H2O)=1.8ml,n(CO2)= n(CO)=0.6ml;總物質(zhì)的量n(平衡)=6.4ml。起始時(shí)總物質(zhì)的量n(起始)=4ml,p(起始)=100kPa,,;恒溫恒容時(shí),壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比,故p(平衡)=,平衡時(shí)分壓分別為,,,,,故答案為:1.5;
④反應(yīng)②的,故答案為:0.60;
【小問3詳解】
①乙醇燃料電池中乙醇在負(fù)極反應(yīng),失電子,生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為:;故答案為:;
②乙醇燃料電池中氧氣在正極反應(yīng),得電子,電極反應(yīng)式為:,當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2ml電子時(shí),正極消耗的氧氣0.3ml,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.3ml×22.4L/ml=6.72L;故答案為:6.72。A.曾侯乙編鐘
B.清廣彩開光人物故事圖大碗
C.《論語》竹簡
D.漢族服飾
選項(xiàng)
實(shí)例
解釋
A
鍵角:
原子半徑:N干冰
石英是共價(jià)晶體,干冰是分子晶體;共價(jià)鍵比分子間作用力強(qiáng)
C
利用“杯酚”可分離和
超分子具有自組裝的特征
D
沸點(diǎn):乙醇>二甲醚
乙醇和二甲醚互為同分異構(gòu)體,但乙醇中存在分子間氫鍵,而二甲醚中不存在,導(dǎo)致乙醇的沸點(diǎn)高于二甲醚
物質(zhì)
0
-393.5
-241.8
-200.7
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