
化學(xué)試卷分為第一部分(選擇題)和第二部分(非選擇題)兩部分。
滿分:100分??荚嚂r間:75分鐘。
注意事項:
1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、班級、考號填寫在答題卡上相應(yīng)位置。
2.選擇題答案使用2B鉛筆填涂在答題卡對應(yīng)題目的位置上,填涂在試卷上無效。
3.非選擇題答案使用黑色簽字筆填寫在答題卡對應(yīng)題目的位置上,填寫在試卷上無效。
相對原子質(zhì)量:H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5 Ag-108
第一部分 選擇題(共42分)
一、選擇題:本題共14小題,每小題3分,共42分。每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求。
1. 下列物質(zhì)中屬于含有共價鍵的鹽是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 屬于堿,不是鹽,A項不符合題意;
B.只含離子鍵,B項不符合題意;
C.屬于含有共價鍵的鹽,N-H、C-O、O-H是共價鍵,銨根離子和碳酸氫根離子組成鹽,故C符合題意;
D. 只含共價鍵,但不屬于鹽,D項不符合題意;
故選C。
2. 設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA,則下列說法正確的是
A. 標(biāo)況下,11.2L的CH3 CH2OH所含共價鍵的數(shù)目為4 NA
B. 1ml葡萄糖分子中含有的羥基數(shù)目為5NA
C. 14g乙烯和丙烯混合氣體中所含原子總數(shù)為2NA
D. 1ml甲烷與等物質(zhì)的量的氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成的CH3Cl 數(shù)目為NA
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A.CH3CH2OH標(biāo)況下是液態(tài),不適用于氣體摩爾體積換算,描述錯誤,不符題意;
B.每個葡萄糖分子中五個羥基和一個醛基,所以描述正確,符合題意;
C.乙烯丙烯的最簡式均為(CH2)n,最簡式式量為14,所以14g混合物(CH2)有1ml,所含原子共有3ml,描述錯誤,不符題意;
D.甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)物不唯一,1ml甲烷生成的CH3Cl數(shù)目少于NA,描述錯誤,不符題意;
綜上,本題選B。
3. 下列物質(zhì)中,含有極性共價鍵的離子晶體是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】A.是只含離子鍵的離子晶體,選項A錯誤;
B.只含共價鍵,但屬于共價晶體,選項B錯誤;
C.含有極性共價鍵的離子晶體,選項C正確;
D.含有非極性共價鍵的離子晶體,選項D錯誤;
答案選C。
4. 下列關(guān)于蓋斯定律描述不正確的是
A. 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱不僅與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),也與反應(yīng)的途徑有關(guān)
B. 蓋斯定律遵守能量守恒定律
C. 利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難測定的反應(yīng)的反應(yīng)熱
D. 利用蓋斯定律可以計算有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱
【答案】A
【解析】
【詳解】A.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無關(guān),故A項錯誤;
B.蓋斯定律也遵守能量守恒定律,故B項正確;
C.利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難以測定的反應(yīng)的反應(yīng)熱,故C項正確;
D.利用蓋斯定律可以計算有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)的反應(yīng)熱,故D項正確。
故答案選A。
5. 酞菁鈷近年來被廣泛應(yīng)用于光電材料、非線性光學(xué)材料、催化劑等方面,其結(jié)構(gòu)如圖所示(C參與形成的均為單鍵,部分化學(xué)鍵未畫明) 下列說法正確的
A. 酞菁鈷中三種非金屬元素的電負(fù)性大小順序為N>H>C
B. 酞菁鈷中碳原子的雜化方式有sp2雜化和sp3雜化兩種
C. 與C(Ⅱ)通過配位鍵結(jié)合的是2號和4號N原子
D. 1號和3號N原子分別與周圍3個原子形成的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A.電負(fù)性大小順序為N>C>H,故A錯誤;
B.酞菁鈷中碳原子均采取雜化,故B錯誤;
C.N原子與其他原子形成3對共用電子即可達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以2號和4號N原子與C( Ⅱ)通過配位鍵結(jié)合,故選C;
D.1號和3號N原子均形成3個共價單鍵, 均有1對孤電子對,則形成的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,故D錯誤。
答案選C
6. 實驗室制乙炔的反應(yīng)為,設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法錯誤的是
A. 中含有鍵和鍵
B. 0.5ml 晶體中含有的離子數(shù)目為
C. 25℃時,1L pH=8的溶液中的數(shù)目為
D. 1.8g水中含有的孤電子對數(shù)為0.2
【答案】C
【解析】
【詳解】A.分子中存在著碳?xì)滏I和碳碳三鍵,共價單鍵σ鍵,共價三鍵中一個σ鍵,兩個π鍵,故中含有σ鍵和π鍵,A正確;
B.1ml CaC2含有1ml和1ml,0.5ml CaC2晶體中含有的離子數(shù)目為NA,故B正確;
C.25℃,1L pH=8的Ca(OH)2溶液中,故該溶液中含陰離子數(shù)目為NA,故C錯誤;
D.一個水分子中含有的孤電子對數(shù)為,1.8克水分子的物質(zhì)的量為,含有的孤電子對數(shù)為0.2NA,D正確;
故選C。
7. 下列事實不能說明基團(tuán)間存在影響的是
A. 氯乙酸的酸性強于乙酸
B. 苯酚能和溴水反應(yīng)而苯不能
C. 甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色而甲烷不能
D. 乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色而乙烷不能
【答案】D
【解析】
【詳解】A.碳氯鍵鍵的極性強于碳?xì)滏I,氯乙酸分子中的氯原子使羧基的極性增強,更易電離出氫離子,所以氯乙酸的酸性強于乙酸,則氯乙酸的酸性強于乙酸說明基團(tuán)間存在影響,故A不符合題意;
B.酚羥基使苯環(huán)鄰對位氫原子的活性增強,所以苯酚能和溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成三溴苯酚而苯不能,則苯酚能和溴水反應(yīng)而苯不能說明基團(tuán)間存在影響,故B不符合題意;
C.苯環(huán)使甲基的活性增強,所以甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色而甲烷不能說明基團(tuán)間存在影響,故C不符合題意;
D.乙烯分子中含有碳碳雙鍵,能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)使溶液褪色,而乙烷分子中不含有碳碳雙鍵,不能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)使溶液褪色,則乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色而乙烷不能說明官能團(tuán)影響反應(yīng)物的性質(zhì),不能說明基團(tuán)間存在影響,故D符合題意;
故選D。
8. 下列物質(zhì)中,水解的最終產(chǎn)物可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是( )
A. 蔗糖B. 乙酸乙酯C. 油脂D. 蛋白質(zhì)
【答案】A
【解析】
【詳解】A. 發(fā)生銀鏡反應(yīng)的說明含醛基,蔗糖水解產(chǎn)物含葡萄糖,故可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),A正確;
B. 乙酸乙酯水解生成乙醇、乙酸或乙酸鈉,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),B錯誤;
C. 油脂水解生成高級脂肪酸或高級脂肪鹽、甘油,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),C錯誤;
D. 蛋白質(zhì)水解生成氨基酸,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),D錯誤;
答案選A。
9. 某水性鈉離子電池電極材料由、、、組成,其立方晶胞嵌入和嵌出過程中,與含量發(fā)生變化,依次變?yōu)楦窳志G、普魯士藍(lán)、普魯士白三種物質(zhì),其過程如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 普魯士藍(lán)中與個數(shù)比1∶2
B. 格林綠晶體中周圍等距且最近的數(shù)為6
C. 基態(tài)Fe原子的價電子排布式為,失去4s電子轉(zhuǎn)化為
D. 若普魯士白的晶胞棱長為apm,則其晶體的密度為
【答案】A
【解析】
【詳解】A.根據(jù)均攤原則,普魯士藍(lán)晶胞中含F(xiàn)e: 、CN-數(shù)、Na+數(shù)4,根據(jù)化合價代數(shù)和等于0,可知與個數(shù)比為1∶1,故A錯誤;
B.根據(jù)晶胞圖,格林綠晶體中周圍等距且最近的數(shù)為6,故B正確;
C.Fe是26號元素,基態(tài)Fe原子的價電子排布式為,失去4s電子轉(zhuǎn)化為,故C正確;
D.根據(jù)均攤原則,普魯士白晶胞中含F(xiàn)e:、CN-數(shù)、Na+數(shù)8,若普魯士白的晶胞棱長為apm,則其晶體的密度為,故D正確;
選A。
10. 為研究金屬的電化學(xué)腐蝕機理,某小組同學(xué)采用傳感器設(shè)計如圖所示裝置。下列說法不正確的是
A. 碳粉作正極B. 負(fù)極電極反應(yīng)式:
C. 若壓強傳感器顯示壓強升高,則以吸氧腐蝕為主D. 若將碳粉換成鋅粉,則可被保護(hù)
【答案】C
【解析】
【分析】如圖所示裝置,碳粉作正極,得電子發(fā)生還原反應(yīng),鐵作負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。
【詳解】A.根據(jù)分析如圖所示裝置,碳粉作正極,A正確;
B.根據(jù)分析,鐵作負(fù)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式:,B正確;
C.若壓強傳感器顯示壓強升高,說明裝置內(nèi)有氣體生成,可能是析氫腐蝕,不會是吸氧腐蝕,C錯誤;
D.由于電極活動性:Zn>Fe,所以Zn為負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),從而使鐵得到保護(hù),D正確;
故選C。
11. 已知某可逆反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,如圖表示在不同反應(yīng)時間(t)時,溫度(T)和壓強(p)與反應(yīng)物B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)[φ(B)]的關(guān)系曲線,由曲線分析,下列判斷正確的是
A. T1<T2,p1>p2,m+n>p,放熱反應(yīng)
B. T1>T2,p 1<p2,m+n>p,吸熱反應(yīng)
C. T1<T2,p1>p2,m+n<p,放熱反應(yīng)
D. T1>T2,p1<p2,m+n<p,吸熱反應(yīng)
【答案】D
【解析】
【詳解】由題圖可知,壓強一定時,溫度T1先達(dá)到平衡,故溫度:T1>T2,升高溫度,B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)減小,說明平衡正向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);溫度一定時,壓強p2先達(dá)到平衡,故壓強:p1<p2,增大壓強,B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)增大,說明平衡逆向移動,正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),則m+n<p,升高溫度,平衡逆向移動,正反有為放熱反應(yīng),綜上,即T1>T2,p1<p2,m+n<p,放熱反應(yīng),B正確;
故選B。
12. 已知酸性條件下離子的氧化性順序為,現(xiàn)向的溶液中不斷滴入一定濃度的酸性溶液,混合液中某些離子的物質(zhì)的量變化如圖所示。下列說法錯誤的是
A. AB段對應(yīng)的離子為
B. 原溶液中
C. BC段對應(yīng)反應(yīng)為
D. 甲點時:
【答案】D
【解析】
【分析】氧化性,隨加入高錳酸鉀的物質(zhì)的量增加,依次被氧化為;
【詳解】A.開始加入高錳酸鉀溶液,被氧化,的物質(zhì)的量逐漸減少,AB段對應(yīng)的離子為,故A正確;
B.AB段被氧化為,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,反應(yīng)消耗高錳酸鉀0.2ml,所以的物質(zhì)的量為1ml,原溶液中,故B正確;
C.BC段被氧化為 ,根據(jù)得失電子守恒,反應(yīng)為,故C正確;
D.根據(jù)V元素守恒,甲點時=0.5ml,反應(yīng)消耗0.5ml高錳酸鉀,根據(jù)錳元素守恒=0.5ml,所以,故D錯誤;
選D。
13. 利用丙酮酸與廢水中的電催化耦合溫和條件下去除和生產(chǎn)高值化丙氨酸,其工作原理如圖。25℃,丙氨酸主要以形式存在,其。下列說法錯誤的是
A. 丙氨酸酸性很弱是因為形成了內(nèi)鹽
B. 陰極的電極反應(yīng)式為++10e-+11H+=+4H2O
C. 理論上陽極區(qū)每生成,陰極區(qū)減少4.4ml
D. 該裝置整合了電化學(xué)—化學(xué)—電化學(xué)串聯(lián)反應(yīng)
【答案】C
【解析】
【分析】該裝置為電解池,左側(cè)接電源正極為陽極區(qū),水失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子;右側(cè)接電源負(fù)極為陰極,硝酸根得到電子發(fā)生還原反應(yīng);制備丙氨酸分為三步,硝酸根離子在陰極反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NH2OH,NH2OH和丙酮酸反應(yīng)生成C3H5O3N,C3H5O3N在電極上反應(yīng)生成丙氨酸,據(jù)此回答。
【詳解】A.氨基酸的酸性來自羧基,而羧基可以與氨基形成內(nèi)鹽,從而減弱酸性,A正確;
B.在陰極,硝酸根得到電子與丙酮酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為丙氨酸,電極反應(yīng)式為:,B正確;
C.在陽極,水失去電子被氧化生成氧氣和氫離子,同時氫離子從陽極區(qū)移向陰極,故陽極生成1ml的氧氣,轉(zhuǎn)移4ml電子,移向陰極4ml氫離子,同時陰極消耗4.4ml氫離子,陰極區(qū)H+減少0.4ml,C錯誤;
D.硝酸根離子在陰極反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NH2OH是電化學(xué)反應(yīng),NH2OH和丙酮酸反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng),C3H5O3N在電極上反應(yīng)生成丙氨酸是一個電化學(xué)反應(yīng),該裝置整合了電化學(xué)—化學(xué)—電化學(xué)串聯(lián)反應(yīng),D正確;
故選C。
14. T℃下,將固體加水配成1L懸濁液,然后向燒杯中加入固體并充分?jǐn)嚢瑁ê雎匀芤后w積的變化).加入固體的過程中溶液中的變化曲線如圖所示,下列說法正確的是
A. T℃時,
B. 恰好全部轉(zhuǎn)化為時,離子濃度大小關(guān)系為
C. 要使全部轉(zhuǎn)化為,至少需加入
D. 曲線BC段內(nèi),
【答案】C
【解析】
【分析】對于BaSO4的飽和溶液,,且;由圖可知,AB段為,所以。由圖像知,當(dāng)時開始形成沉淀,。若要把BaSO4固體全部轉(zhuǎn)變成BaCO3,除了要保證足量的與Ba2+結(jié)合外,還要保證溶液中和達(dá)到平衡關(guān)系,據(jù)此作答。
【詳解】A.根據(jù)分析可知,,故A錯誤;
B.根據(jù)C項計算,當(dāng)恰好全部轉(zhuǎn)化為時,,,,由于水解使溶液呈堿性,可知,離子濃度大小關(guān)系為,故B錯誤;
C.根據(jù)分析可知,、,反應(yīng)為,反應(yīng)的平衡常數(shù),若0.025ml全部轉(zhuǎn)化為,則反應(yīng)消耗0.025ml、生成0.025ml,反應(yīng)達(dá)到平衡,由,得,則至少需要的物質(zhì)的量為,故C正確;
D.曲線BC段內(nèi),BaSO4(s)和BaCO3(s)在溶液中都達(dá)到了沉淀溶解平衡狀態(tài),故,故D錯誤;
故答案選C
第二部分非選擇題(共58分)
二、非選擇題:本題共4小題,共58分。
15. Ⅰ.如圖所示為常見儀器的部分結(jié)構(gòu)。
(1)請寫出下列儀器的名稱:A__________,B__________,C___________。
(2)儀器B上標(biāo)記有___________(填序號)。
①質(zhì)量 ②溫度 ③刻度線 ④濃度 ⑤容積
Ⅱ.現(xiàn)用98%的濃H2SO4(密度為1.84g/cm3)來配制480mL0.2ml/L的稀H2SO4。
有關(guān)操作為:①計算所需濃硫酸的體積 ②量取一定體積的濃硫酸 ③稀釋、冷卻 ④轉(zhuǎn)移、洗滌 ⑤定容 ⑥搖勻?;卮鹣铝袉栴}
(3)應(yīng)用量筒量取的濃硫酸體積是________mL,實驗中所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管外還有_______________。
(4)第③步中稀釋濃硫酸的操作是______________________。
(5)將所配制稀H2SO4進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)實際濃度大于0.2ml/L。請你分析下列哪些操作會引起所配濃度偏大(填寫字母)______________________。
E.燒杯未進(jìn)行洗滌
F.在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線
G.定容后塞上瓶塞反復(fù)搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線。
【答案】 ①. 量筒 ②. 容量瓶 ③. 溫度計 ④. ②③⑤ ⑤. 5.4 ⑥. 500mL容量瓶 ⑦. 將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢加入水中,邊加邊用玻璃棒攪拌 ⑧. ACF
【解析】
【詳解】(1)A量筒(由下到上讀數(shù)越來越大)B 容量瓶 (有刻度線) C溫度計(0在中間位置);
(2)容量瓶標(biāo)有刻度線、溫度和容量;
Ⅱ。根據(jù)稀釋規(guī)律:稀釋前后溶質(zhì)的量保持不變;C(H2SO4)=(98%×1.84×1000)/98=18.4ml/L;配制480mL溶液只能用500mL容量瓶;因此18.4×V=500×0.2×10-3得V= 0.0054L=5.4mL;
(4)稀釋濃硫酸的操作將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢加入水中,邊加邊用玻璃棒攪拌;
(5)誤差分析
A.用量筒量取濃硫酸時,仰視量筒的刻度 ,濃硫酸量多,溶質(zhì)增大,濃度偏大;
B.容量瓶未干燥即用來配制溶液,對結(jié)果無影響;
C.濃硫酸在燒杯中稀釋后,未冷卻就立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中,并進(jìn)行定容,冷卻后溶液的體積小于容量瓶所標(biāo)示的體積,濃度偏大;
D.往容量瓶轉(zhuǎn)移時,有少量液體濺出 ,溶質(zhì)有損失,濃度偏??;
E.燒杯未進(jìn)行洗滌 ,溶質(zhì)有損失,濃度偏小;
F.在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線 ,造成容量瓶內(nèi)溶液的體積小于容量瓶所標(biāo)示的體積,濃度偏大
G.定容后塞上瓶塞反復(fù)搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線。造成容量瓶溶液的體積大于容量瓶所標(biāo)示的體積,濃度偏??;
綜上所述,所配濃度偏大ACF。
16. 是重要的化工原料,在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。
(1)配合物廣泛存在于自然界,其中能與形成深藍(lán)色溶液。
①基態(tài)的3d電子軌道表示式為_______。
②的配位原子是_______,氨氣中H—N—H的鍵角小于配合物中H—N—H的鍵角,其原因是_______。
(2)氨是制取硝酸的重要原料。氨的催化氧化過程主要有以下兩個反應(yīng):
Ⅰ.
Ⅱ.
①反應(yīng) _______。
②不同溫度下氨催化氧化的平衡常數(shù)如下();
下列說法正確的是_______。
A.如果對反應(yīng)不加控制,氨和氧氣反應(yīng)的最終產(chǎn)物主要是
B.為使反應(yīng)有利于向生成更多的NO方向進(jìn)行,不必關(guān)注熱力學(xué)問題(平衡移動問題),需要關(guān)注動力學(xué)問題(反應(yīng)速率問題)
C.在實際生產(chǎn)中,需采用高壓氧化,以利于提高NO的產(chǎn)率
D.反應(yīng)中需控制氨氧比、選擇性催化劑的形狀、氣固相接觸時間等
(3)已知可通過下列方法合成尿素:
第一步:
第二步:在體積為5 L的密閉容器中加入1 ml 和4 ml ,在一定條件下反應(yīng)進(jìn)行到10 min時,測得和尿素的物質(zhì)的量均為0.25 ml,15 min后,測得的物質(zhì)的量為0.1 ml,如圖所示。
①若用單位時間內(nèi)物質(zhì)的量的變化來表示固體或純液體的反應(yīng)速率,則10 min內(nèi)第一步反應(yīng)中生成(氨基甲酸銨)的平均反應(yīng)速率為_______。
②反應(yīng)進(jìn)行15分鐘后,隨著時間的變化,尿素和氨基甲酸銨的物質(zhì)的量變化比較明顯,但氨氣和二氧化碳的物質(zhì)的量基本不變,其主要原因是_______,第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)_______(列出算式即可)。
【答案】(1) ①. ②. N ③. 中存在一個孤電子對,孤電子對對成鍵電子對的排斥力較強
(2) ①. ②. AD
(3) ①. ②. 第一步反應(yīng)速率較快,15 min內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡;尿素與氨基甲酸銨均為液體,其物質(zhì)的量的變化不會對第一步反應(yīng)的平衡造成影響 ③.
【解析】
【小問1詳解】
①基態(tài)的3d電子軌道表示式為。
②的配位原子是N,中存在一個孤電子對,孤電子對對成鍵電子對斥力較強,所以中H—N—H的鍵角小于配合物中的該鍵角。
【小問2詳解】
①根據(jù)蓋斯定律,可知。
②A.相同溫度下,反應(yīng)Ⅱ平衡常數(shù)更大,如果對反應(yīng)不加控制,氨和氧氣反應(yīng)的最終產(chǎn)物主要是,A項正確;
B.為使反應(yīng)有利于向生成更多的NO方向進(jìn)行,需要同時關(guān)注熱力學(xué)問題(平衡移動問題)和動力學(xué)問題(反應(yīng)速率問題),B項錯誤;
C.該反應(yīng)為氣體分子數(shù)目增加的反應(yīng),增大壓強平衡逆向移動,故在實際生產(chǎn)中,采用高壓氧化,不一定利于提高NO的產(chǎn)率,C項錯誤;
D.反應(yīng)中需控制氨氧比、選擇性催化劑的形狀、氣固相接觸時間等,D項正確;
故選AD。
【小問3詳解】
①用單位時間內(nèi)物質(zhì)的量的變化來表示固體或純液體的反應(yīng)速率,則10 min內(nèi)第一步反應(yīng)中生成(氨基甲酸銨)的平均反應(yīng)速率。
②第一步反應(yīng)速率較快,15 min內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡,隨著時間的變化,氨氣和二氧化碳的變化很小,第二步反應(yīng)速率較慢,15分鐘反應(yīng)還未達(dá)到平衡,隨著時間的變化,尿素和氨基甲酸銨的物質(zhì)的量變化比較明顯;根據(jù)“三段式”
可知,平衡時的物質(zhì)的量為2.2 ml,因為固體或液體純物質(zhì)一般不列入平衡常數(shù),則第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)。
17. 馬日夫鹽是一種用于機械設(shè)備的防銹磷化劑,工業(yè)上利用軟錳礦(主要成分為,含少量硅、鐵、鋁等氧化物)為主要原料,聯(lián)合處理含的煙氣并制備馬日夫鹽的一種工藝流程如下。請回答下列問題:
已知:①不穩(wěn)定,易被空氣氧化
②有機萃取劑是溶解了一種酸性磷酸酯(表示為)的磺化煤油,萃取時發(fā)生的反應(yīng)主要為
③,,
(1)若含的煙氣中混有空氣,不同的浸出時間下,浸出液中、的濃度和測定結(jié)果如下圖,在“浸錳”步驟中,主反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________,后曲線產(chǎn)生明顯差異的原因___________。(用化學(xué)方程式表示)。
(2)萃取可分為擴散萃取和動力學(xué)萃取兩種類型。萃取率隨攪拌速度的增加而進(jìn)一步增加稱為擴散萃取,浸出液受化學(xué)反應(yīng)的控制稱為動力學(xué)萃取。萃取時攪拌速度和溶液對金屬離子萃取率的影響如圖所示。萃取時,應(yīng)采用的最佳實驗條件為___________,過大或過小都會降低萃取率,結(jié)合平衡移動原理解釋其原因是___________。
(3)若浸出液中的濃度為,則“調(diào)”的范圍為___________(當(dāng)離子濃度小于時認(rèn)為沉淀完全)。
(4)“沉錳”步驟中為減少副產(chǎn)物的生成,正確的操作是將___________溶液逐量加入___________溶液中,并不斷攪拌。
(5)“酸溶”后的操作步驟包括___________、過濾、洗滌、干燥。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. , ②. 小于1時,氫離子濃度過大,反應(yīng)的平衡逆移,萃取率下降,過大,水解生成氫氧化鐵
(3)
(4) ①. 碳酸鈉 ②. 硫酸錳
(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
【解析】
【分析】該工藝流程原料為軟錳礦(主要成分為,含少量硅、鐵、鋁等氧化物),產(chǎn)品為馬日夫鹽,流程主線中的主元素為錳,硅、鐵、鋁等元素在流程工藝中被依次除去,“浸錳”過程二氧化硅不溶,過濾除去,濾渣1為二氧化硅,Mn、Fe、A1以離子形式進(jìn)入“萃取分液”過程,加入有機萃取劑,除去鐵離子,調(diào)節(jié)水層的pH除去鋁離子,濾渣2為氫氧化鋁,溶液中主要含有硫酸錳,加入碳酸鈉溶液“沉錳”,過濾后再加入磷酸反應(yīng),一系列操作后得到。
【小問1詳解】
在“浸錳”步驟中,主反應(yīng)為轉(zhuǎn)化為,錳元素化合價發(fā)生降低,為還原反應(yīng),故與具有還原性的反應(yīng),化學(xué)方程式為;后浸出液中相同時間內(nèi)的濃度增加量小于的濃度增加量,且下降不明顯,說明有副反應(yīng)發(fā)生,故產(chǎn)生明顯差異的原因為;
【小問2詳解】
萃取時攪拌速度在時,萃取率最大,溶液=1時,萃取率最大,且不會被萃取,故答案為:,=1;
小于1時,萃取率下降,從萃取時的反應(yīng)可知,氫離子濃度過大,反應(yīng)的平衡逆移,導(dǎo)致萃取率下降,過大,氫離子濃度減小該水解平衡正移,生成氫氧化鐵,且萃取率提高而造成損失,故答案為:小于1時,氫離子濃度過大,反應(yīng)的平衡逆移,萃取率下降,過大,水解生成氫氧化鐵;
【小問3詳解】
“調(diào)”的目的是使完全沉淀除去,不被沉淀出來,完全沉淀,則,,,,故完全沉淀,溶液,不被沉淀出來,,,,,不被沉淀出來,,故答案為:;
【小問4詳解】
碳酸鈉溶液顯堿性,與硫酸錳“反應(yīng)時可能有生成,為減少副產(chǎn)物的生成,應(yīng)使混合溶液的,則碳酸鈉溶液不能過量,故正確的操作是將碳酸鈉溶液逐量加入硫酸錳溶液中,并不斷攪拌,答案為:碳酸鈉;硫酸錳;
【小問5詳解】
“沉錳”反應(yīng)后過濾、洗滌,得到的固體再加入適量磷酸反應(yīng),得溶液,從溶液中得到結(jié)晶水化合物操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。
18. 溴代二氟甲基芳醚廣泛存在于各類生物活性化合物中。近日,上海有機所卿鳳翎課題組首次報道了一種通過苯酚、二氟卡賓前體(CH3)3SiCF2Br和CuBr的三組分氧化偶聯(lián)反應(yīng),合成了一種溴代二氟甲基芳醚衍生物。
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為______,I的分子式為______。
(2)C的化學(xué)名稱為______,E中官能團(tuán)的名稱為______。
(3)由D生成E的反應(yīng)類型為______。
(4)由F生成G的反應(yīng)方程式為______。
(5)化合物C的酸性比X的酸性______(填“強”或“弱”),原因為______。
(6)H的同分異構(gòu)體中,同時滿足以下條件的有______種(不考慮立體異構(gòu))。
①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
②1ml化合物最多消耗3mlNaOH;
③存在的結(jié)構(gòu)且官能團(tuán)不在同一個環(huán)上
請寫出其中苯環(huán)上有4種不同化學(xué)環(huán)境氫的結(jié)構(gòu)簡式______。
【答案】(1) ①. ②. C14H9O3F2Br
(2) ①. 對甲基苯酚或4-甲基苯酚 ②. 羧基、醚鍵
(3)氧化反應(yīng) (4)
(5) ①. 弱 ②. 甲基是推電子基,使O-H的電子向氫原子偏移,減弱了O-H鍵的極性,使酚羥基的氫離子越難電離
(6) ①. 9 ②.
【解析】
【分析】由C可知A中含苯環(huán),則A只能是甲苯,A→B是苯的溴代反應(yīng),所以B是溴苯,由E可知,C中甲基被氧化為羧基,根據(jù)C→D的條件知,CH3I不是氧化劑,氧化甲基一定是步驟D→E,故D為,比較E和F的分子式,F(xiàn)比E少了OH,多了Cl,故F為;
【小問1詳解】
由分析知A為甲苯,結(jié)構(gòu)簡式為,由I的結(jié)構(gòu)簡式,得I的分子式為C14H9O3F2Br;
【小問2詳解】
C為對甲基苯酚或4-甲基苯酚,E中官能團(tuán)的名稱為羧基、醚鍵;
【小問3詳解】
由分析,由D生成E的反應(yīng)類型為氧化反應(yīng);
小問4詳解】
根據(jù)F的結(jié)構(gòu)簡式和G的結(jié)構(gòu)簡式差異,同時結(jié)合X的分子式,可以知道X為苯酚,由F生成G的反應(yīng)方程式為;
【小問5詳解】
對甲基苯酚酸性小于苯酚,因為甲基是推電子基,使O-H的電子向氫原子偏移,減弱了O-H鍵的極性,使酚羥基的氫離子越難電離;
【小問6詳解】
H除了苯環(huán)以外只有1個不飽和度,且除苯環(huán)以外只有1個C原子,3個O原子,能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說明有酚羥基,1ml化合物最多消耗3mlNaOH,如果三個氧原子都是羥基中的氧原子,只剩下一個碳原子無法做到不飽和度也為1,故考慮一個酚羥基一個酯基,且酯水解后產(chǎn)生酚羥基,這樣1ml化合物最多消耗3mlNaOH,所以分子中苯環(huán)上只有羥基和甲酯兩個基團(tuán),再利用對稱性可以得到滿足條件的同分異構(gòu)體一共9種,其中苯環(huán)上有4種不同化學(xué)環(huán)境氫的結(jié)構(gòu)簡式為。A.用量筒量取濃硫酸時,仰視量筒的刻度
B.容量瓶未干燥即用來配制溶液
C.濃硫酸在燒杯中稀釋后,未冷卻就立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中,并進(jìn)行定容
D.往容量瓶轉(zhuǎn)移時,有少量液體濺出
溫度(℃)
300
500
700
900
1100
反應(yīng)Ⅰ()
6.3×1041
1.1×1026
2.1×1019
3.8×1015
3.4×1011
反應(yīng)Ⅱ()
7.3×1056
7.1×1034
2.6×1025
15×1020
6.7×1016
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