
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的班級、姓名、考號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用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。寫在本試卷上無效。
3.回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
4.考試結(jié)束后,將答題卡交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 N 14 O 16 Al 27 Cl 35.5 C 159 Au 197
第Ⅰ卷(選擇題,共42分)
一、選擇題(包括14小題,每小題3分,共42分。每小題只有一個選項符合題意)
1. 文物見證歷史,化學(xué)創(chuàng)造文明。下列所展示博物館藏品的主要材質(zhì)屬于有機(jī)物的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.擊鼓陶俑主要成分是硅酸鹽,屬于無機(jī)非金屬材料,A不符合題意;
B.黃金面具主要成分屬于金屬材料,B不符合題意;
C.漆木馬是木胎漆馬,木材的主要成分是纖維素,油漆的主要成分是有機(jī)物,C符合題意;
D.玉器的主要成分是二氧化硅或含鈉、鈣、鎂、鋁以及其他一些微量元素的含水硅酸鹽,屬于無機(jī)非金屬材料,D不符合題意;
答案選C。
2. 下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是
A. 的共價鍵類型:鍵
B. 基態(tài)的價電子排布式
C. 的電子式:
D. 順-2-丁烯的分子結(jié)構(gòu)模型:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.基態(tài)F原子價層電子排布式為2s22p5,的共價鍵類型為:鍵,A錯誤;
B.Cu是29號元素,核外含有29個電子,基態(tài)的價電子排布式,B錯誤;
C.是離子化合物,電子式為:,C錯誤;
D.順-2-丁烯的分子結(jié)構(gòu)中相同的原子或原子團(tuán)(H原子或-CH3)在雙鍵的同一側(cè),其分子結(jié)構(gòu)模型為:,D正確;
故選D。
3. 下列對于相關(guān)數(shù)據(jù)的應(yīng)用中,正確的是
A. 平衡常數(shù)K:判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢
B. 電負(fù)性:比較不同基態(tài)原子失去電子的難易
C. 分子離子峰的質(zhì)荷比:獲取有機(jī)物的相對分子質(zhì)量
D. 氫化物分子中氫鹵鍵鍵能:解釋與的沸點差異
【答案】C
【解析】
【詳解】A.化學(xué)平衡常數(shù)K是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的一個重要參數(shù),它并不直接表示化學(xué)反應(yīng)的快慢,A錯誤;
B.電負(fù)性是衡量元素原子在化合物中吸引電子能力的一個指標(biāo),B錯誤;
C.在質(zhì)譜分析中,有機(jī)物分子受到電子流的轟擊后,會失去一個電子形成帶正電荷的分子離子,這些分子離子在磁場作用下,根據(jù)其質(zhì)量和電荷的比值(質(zhì)荷比)不同而分離,并在質(zhì)譜圖上形成不同的峰,其中,最大質(zhì)量數(shù)的峰通常就是分子離子峰,其質(zhì)荷比等于有機(jī)物的相對分子質(zhì)量,C正確;
D.與的沸點差異與氫鹵鍵鍵能無關(guān),HF的沸點高于HCl是因為HF分子間能夠形成氫鍵,D錯誤;
故選C。
4. 生活中處處有化學(xué),下列對生活情境的相關(guān)解釋正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.淀粉是多糖,本身沒有甜味,多次咀嚼饅頭,是淀粉在唾液淀粉酶的作用下可水解生成麥芽糖,具有甜味,A錯誤;
B.植物油和動物油都是脂類化合物,它們不易溶于水,汽油作為一種有機(jī)溶劑,能夠利用相似相溶的原理,將油漬從衣物上溶解并脫去,該過程中沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),B錯誤;
C.小蘇打可用于治療胃酸過多,是因為碳酸氫鈉能夠與鹽酸反應(yīng),與其穩(wěn)定性差,受熱易分解無關(guān),C錯誤;
D.明礬[KAl(SO4)2?12H2O]作為凈水劑的原理是明礬中的發(fā)生水解生成氫氧化鋁膠體,膠體具有吸附性,可以吸附水中的固體雜質(zhì),D正確;
故選D。
5. 共價化合物中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),一定條件下可發(fā)生反應(yīng):,下列說法正確的是
A. 17g的體積是22.4L
B. 1中含有2個配位鍵
C. 0.1的氨水溶液中分子數(shù)小于0.1
D. 1中含有的孤電子對數(shù)目為10
【答案】B
【解析】
【詳解】A.17g的物質(zhì)的量為1ml,未說明1ml所處的溫度和壓強,無法計算其體積,A錯誤;
B.由雙聚氯化鋁分子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知,分子的結(jié)構(gòu)式為,其中含有Cl原子和Al原子形成的配位鍵有2個:,1的配位鍵為2,B正確;
C.0.1氨水溶液的體積未知,無法計算0.1的氨水溶液中數(shù)目,C錯誤;
D.孤電子對是指原子中未成鍵的價電子對,中N原子含有=1個孤電子對,Cl原子和Al原子沒有孤電子對,則1中含有的孤電子對數(shù)目為,D錯誤;
故選B。
6. 下列離子方程式符合反應(yīng)事實的是
A. 氯化銅溶液中滴入過量氨水:
B. 磁性氧化鐵溶于溶液:
C. 用食醋處理水垢中的氫氧化鎂:
D. 溶于水產(chǎn)生:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.氯化銅溶液中滴入過量氨水會生成,離子方程式為:,A正確;
B.Fe3+具有氧化性,I-具有還原性,磁性氧化鐵溶于溶液會發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+、I2和H2O,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為:,B錯誤;
C.醋酸是弱酸,寫成化學(xué)式,用食醋處理水垢中的氫氧化鎂生成醋酸鎂和水,離子方程式為:,C錯誤;
D.溶于水產(chǎn)生和NaOH,離子方程式為:,D錯誤;
故選A。
7. 下列制備、干燥、收集Cl2,并進(jìn)行噴泉實驗的原理與裝置能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?br>A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.MnO2與濃鹽酸在常溫下不反應(yīng),不能用于制取Cl2,A不正確;
B.堿石灰是NaOH和CaO的混合物,呈堿性,能吸收Cl2,不能用于干燥Cl2,B不正確;
C.由于Cl2的密度比空氣大,收集Cl2時,導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出,C不正確;
D.Cl2能與NaOH溶液反應(yīng)生成可溶于水物質(zhì),使燒瓶內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,從而形成噴泉,D正確;
故選D。
8. 有機(jī)物Z是合成抗病毒藥物氧化白藜蘆醇的中間體,其合成路線如圖。下列敘述正確的是
A. 鑒別X和Z可以用酸性高錳酸鉀溶液
B. 合成路線中反應(yīng)①、反應(yīng)②均屬于取代反應(yīng)
C. 1Z最多能與3發(fā)生加成反應(yīng)
D. X、Y、Z三種物質(zhì)中所有碳原子均一定共平面
【答案】B
【解析】
【詳解】A.X和Z中都含有酚羥基,且Z中含有碳碳雙鍵,X和Z可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能用酸性高錳酸鉀溶液鑒別X和Z,A錯誤;
B.反應(yīng)①中A分子苯環(huán)上1個H原子被I原子代替,屬于取代反應(yīng);反應(yīng)②是B分子苯環(huán)上的I原子被乙烯基代替,屬于取代反應(yīng),B正確;
C.Z中酚羥基的鄰位和溴發(fā)生取代反應(yīng),碳碳雙鍵和溴發(fā)生加成反應(yīng),1ml C最多能與3ml反應(yīng),反應(yīng)類型為取代反應(yīng)、加成反應(yīng),C錯誤;
D.苯環(huán)是平面結(jié)構(gòu),X、Y中所有碳原子均一定共平面,Z中C-C可以旋轉(zhuǎn),乙烯基上的碳原子與苯環(huán)不一定共面,D錯誤;
故選B。
9. 合成氨工業(yè)中,原料氣(、及少量、)在進(jìn)入合成塔前需經(jīng)過銅氨液處理,其反應(yīng)為: 。下列說法錯誤的是
A. 處理的主要目的是除去,防止催化劑中毒
B. 中的鍵與鍵數(shù)目之比為
C. 銅氨液吸收適宜生產(chǎn)條件是低溫加壓
D. 吸收后的銅氨液經(jīng)過高溫高壓下再生處理可循環(huán)使用
【答案】D
【解析】
【詳解】A.CO會使催化劑失去活性,所以原料氣在進(jìn)入合成塔前需經(jīng)過銅氨液處理,主要目的是除去,防止催化劑中毒,A正確;
B.中的配位鍵和N-H鍵屬于鍵,CO中含有1個鍵和2個鍵,中含有4+3×3+1=14個鍵,含有2個鍵,則中的鍵與鍵數(shù)目之比為,B正確;
C.由題意可知,銅氨溶液吸收CO的反應(yīng)為放熱反應(yīng),且為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),低溫加壓可使其平衡向正反應(yīng)方向移動,則銅氨液吸收適宜生產(chǎn)條件是低溫加壓,C正確;
D.為使吸收后的銅氨液再生,即使反應(yīng) 平衡逆向進(jìn)行,因逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),且逆反應(yīng)氣體分子數(shù)增多,則采用的條件為高溫低壓,D錯誤;
故選D。
10. 下列實驗操作和現(xiàn)象,得出的相應(yīng)結(jié)論正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.醛基和碳碳雙鍵都會和溴單質(zhì)反應(yīng),故溴水褪色不能說明丙烯醛中含碳碳雙鍵,A錯誤;
B.揮發(fā)的鹽酸也會和硅酸鈉生成硅酸沉淀,產(chǎn)生白色沉淀不能說明碳的非金屬性比硅強,B錯誤;
C.溶液變?yōu)樽霞t色,說明二價錳被氧化為高錳酸根離子,體現(xiàn)的氧化性,C正確;
D.燒杯壁變涼說明與晶體反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)的大,D錯誤;
故選C。
11. 已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N五種元素的原子序數(shù)依次增大,其中M、N為金屬元素,N的原子序數(shù)等于Y和Z的原子序數(shù)之和。它們的原子半徑和最外層電子數(shù)的大小關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 簡單氫化物的沸點:
B. Z、M的簡單離子的半徑大小關(guān)系:
C. M、N與Z形成的化合物都屬于離子晶體
D. M、N的最高價氧化物的水化物之間可以反應(yīng)
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、N五種元素的原子序數(shù)依次增大,其中M、N為金屬元素,N的原子序數(shù)等于Y和Z的原子序數(shù)之和。圖中信息顯示,原子半徑M>N>Y>Z>X,原子的最外層電子數(shù)X-1、Y-4、Z-5、M-1、N-3,則M為Na、N為Al,X為H、Y為C、Z為N。
【詳解】A.Y為C、Z為N,二者同周期且左右相鄰,CH4形成分子晶體,分子間只存在范德華力,NH3也形成分子晶體,但分子間存在氫鍵和范德華力,所以簡單氫化物的沸點:CH4<NH3,A正確;
B.Z為N,M為Na,二者形成的簡單離子為N3-、Na+,電子層結(jié)構(gòu)相同,但Na的核電荷數(shù)比N大,所以簡單離子的半徑大小關(guān)系:N3->Na+,B正確;
C.M、N與Z形成的化合物分別為Na3N、AlN,Na3N形成離子晶體,AlN形成共價晶體,C錯誤;
D.M、N的最高價氧化物的水化物分別為NaOH、Al(OH)3,前者為強堿,后者為兩性氫氧化物,二者之間可以發(fā)生反應(yīng),D正確;
故選C
12. 研究表明,2-氯二乙硫醚()由于分子中氯原子位硫原子的參與,其堿性條件下的水解速率比1-氯己烷快很多,這一效應(yīng)稱為鄰基參與,可表示如下:
下列說法錯誤的是
A. 2-氯二乙硫醚中硫原子和碳原子均采取雜化
B. 水解時生成中間體
C. 鄰基參與效應(yīng)降低了2-氯二乙硫醚水解反應(yīng)的活化能
D. 的水溶性小于
【答案】B
【解析】
【詳解】A.在2-氯二乙硫醚中碳原子均形成了四個共價鍵,硫原子連接著兩個乙基,形成了兩個單鍵,其雜化方式符合雜化的特征, A項正確;
B.根據(jù)題目所給信息,水解時生成中間體應(yīng)為:,B項錯誤;
C.根據(jù)題目所給信息, 2-氯二乙硫醚在堿性條件下水解速率比1-氯己烷快很多是由于鄰基參與效應(yīng),故鄰基參與效應(yīng)降低了2-氯二乙硫醚水解反應(yīng)的活化能,C項正確;
D.中含有羥基,可與水分子形成氫鍵,故的水溶性小于,D項正確;
故選B 。
13. 將和按物質(zhì)的量之比為1:3通入某剛性密閉容器中發(fā)生反應(yīng):,平衡狀態(tài)時的體積分?jǐn)?shù)與溫度、氣體總壓強的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 該反應(yīng)
B. a點反應(yīng)速率大于b點
C. 無法計算a點的壓強平衡常數(shù)
D. 不再變化時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由圖知,溫度升高,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡逆向移動,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),,A正確;
B.由于該反應(yīng)是一個分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度相同時,增大壓強,平衡正向移動,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)增大,如圖可知,a點壓強大于b點,壓強越大,反應(yīng)速率越大,則a點反應(yīng)速率大于b點,B正確;
C.由于a、b兩點的溫度相等,故壓強平衡常數(shù)相等,b點的總壓已知,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)已知,故能求出壓強平衡常數(shù),即可得到a點的壓強平衡常數(shù),C錯誤;
D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,減小,增大,不再變化時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D正確;
故選C。
14. 晶體的一種立方晶胞如圖。已知:與O最小間距大于與O最小間距,x、y為整數(shù),兩個“○”之間的最短距離為b。下列說法錯誤的是
A. x=1,y=3
B. 周圍最近的O原子數(shù)目為12
C. 圖中體心位置“”一定代表
D. 晶體密度為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.黑球位于頂點,個數(shù)為=1,白球位于面心,個數(shù)為=3,位于體心,個數(shù)為1,由化合價代數(shù)和為0可知化學(xué)式為,即x=1,y=3,A正確;
B.與O最小間距大于與O最小間距,則黑球為Al,白球為O,根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),1個Al原子共用8個晶胞,每個晶胞使用3個面,每2個面重疊使用,則1個Al原子周圍的O原子數(shù)為,B正確;
C.由B可知,為,體心位置“”一定代表,C正確;
D.根據(jù)晶體中2個白球間的距離為b nm,設(shè)晶胞的邊長為2a nm,由
可知,則邊長=,則晶胞的體積,最后晶體的密度為,D錯誤;
故答案為D。
第Ⅱ卷(非選擇題,共58分)
二、非選題(本題包括4小題,共58分)
15. 某硫鐵礦燒渣的主要成分是,還含有少量的及單質(zhì)和,一種從該硫鐵礦燒渣分離各金屬元素的工藝流程如下:
已知:①加入溶劑后發(fā)生反應(yīng):;
②。
回答下列問題:
(1)鐵元素屬于___________區(qū)元素,基態(tài)的價電子軌道表示式為___________。
(2)步驟①的目的是___________。
(3)步驟②包含的操作是:取含溶液于分液漏斗中,___________,振蕩靜置后,分離出水層,___________,過濾后洗滌晶體并干燥。
(4)步驟③發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(5)濾渣2的化學(xué)式為___________,完成步驟④可使用的試劑是___________(填序號)。
a. b. c. d.
(6)研究表明,受熱分解得到的過程可分為四步,某實驗小組稱取一定質(zhì)量的樣品進(jìn)行熱重分析,固體質(zhì)量保留百分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖所示,寫出130.7~142.6℃時,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
【答案】(1) ①. d ②.
(2)分離鐵離子和銅離子,富集銅元素
(3) ①. 滴加稀硫酸 ②. 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
(4)2+3H2C2O4=2Au↓+6H++8Cl-+6CO2↑
(5) ①. AgCl ②. ac
(6)
【解析】
【分析】硫鐵礦燒渣中加入硫酸,氧化鐵轉(zhuǎn)化為硫酸鐵,氧化銅轉(zhuǎn)化為硫酸銅,過濾后濾液中含有鐵離子和銅離子,濾渣1中主要成分為Ag和Au,濾液中加入溶劑RH,銅離子與RH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CuR2,CuR2經(jīng)過系列操作得到膽礬。濾渣1中加入HNO3-NaCl溶金,Au轉(zhuǎn)化為HAuCl4,Ag轉(zhuǎn)化為AgCl,HAuCl4與草酸反應(yīng)生成Au,AgCl與氨水反應(yīng)生成銀氨溶液,最后轉(zhuǎn)化為Ag。
【小問1詳解】
鐵元素在元素周期表第四周期第Ⅷ族,屬于d區(qū)元素?;鶓B(tài)Fe2+價電子排布式為3d6,軌道表示式為。
【小問2詳解】
通過步驟①,Cu2+與RH反應(yīng)生成了CuR2,通過分液得到含有CuR2的溶液和含有Fe3+的水層,實現(xiàn)了Cu2+和Fe3+的分離,從而達(dá)到富集銅元素的目的。
【小問3詳解】
步驟②從CuR2的溶液中制取膽礬,先取含CuR2溶液于分液漏斗,滴加稀硫酸使得化學(xué)平衡逆向移動,將CuR2轉(zhuǎn)化為銅離子,振蕩靜置后,分離出水層,再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到膽礬。
【小問4詳解】
步驟③中與草酸反應(yīng)生成Au,Au元素得電子則H2C2O4失電子生成二氧化碳,結(jié)合原子守恒和電荷守恒可知,離子方程式為2+3H2C2O4=2Au↓+6H++8Cl-+6CO2↑。
【小問5詳解】
根據(jù)分析可知溶金過程中Ag與HNO3先反應(yīng)生成銀離子,銀離子結(jié)合NaCl中的氯離子生成AgCl沉淀,則濾渣2化學(xué)式為AgCl。步驟④將銀氨溶液轉(zhuǎn)化為Ag單質(zhì),Ag元素得電子則需要加入還原劑,Cu金屬活動性強于Ag,可與[Ag(NH3)2]+反應(yīng)生成Ag,Pt金屬活動性弱于Ag,不與[Ag(NH3)2]+反應(yīng),HCHO具有還原性,能與[Ag(NH3)2]+反應(yīng)生成Ag,硫酸中S已經(jīng)是最高價態(tài),不能與[Ag(NH3)2]+反應(yīng)生成Ag,故答案選ac。
小問6詳解】
設(shè)分解1ml,其質(zhì)量為412g,得到第一步質(zhì)量保留百分?jǐn)?shù)減少17.48%,減少物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為412g/ml×17.48%=72g/ml,故該過程減少的是水的質(zhì)量,此時固體為HAuCl4,繼續(xù)加熱,130.7~142.6℃時,減少物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為412g/ml×0.0886=36.5g/ml,因此減少的物質(zhì)為HCl,此時固體為AuCl3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
16. 化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)配置溶液,并探究其相關(guān)反應(yīng)原理。
(1)配制溶液。稱量配制0.1溶液。下圖是“轉(zhuǎn)移”操作的示意圖,圖中的儀器包括燒杯和___________,其中的錯誤之處是___________。
向0.1溶液中加入0.1溶液,將所得溶液分裝于甲、乙試管中,完成實驗Ⅰ和Ⅱ。
【實驗Ⅰ】
(2)向甲試管中加入過量鐵粉,鐵粉溶解,其原因是___________(用離子方程式說明),滴加___________(填化學(xué)式),可檢驗其中的。
【實驗Ⅱ】向乙試管中加入過量銅粉,有白色沉淀生成。查閱文獻(xiàn),確定該白色沉淀為。
查閱資料:a.與均為白色沉淀;b.能被氧化為,的化學(xué)性質(zhì)和鹵素單質(zhì)相似;c.在還原劑和沉淀劑同時存在時會生成沉淀
【實驗Ⅲ】
(3)①向30.1溶液中加入過量銅粉,振蕩后靜置。取清液于試管中,加入3滴0.1溶液,迅速生成白色沉淀,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________,同時還可觀察到溶液局部變紅,其主要原因是___________。
②振蕩試管,觀察到白色沉淀變多,溶液紅色逐漸褪去,請結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理對該現(xiàn)象加以解釋___________。
(4)探究實驗反思:實驗Ⅱ中,,但生成,并未得到,可能的原因是___________。
【答案】(1) ①. 100mL容量瓶 ②. 不能直接向容量瓶中傾倒溶液,應(yīng)該用玻璃棒引流
(2) ① Fe+2Fe3+=3Fe2+ ②. K3[Fe(CN)6]
(3) ①. 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 ②. (SCN)2具有氧化性,將Fe2+氧化為Fe3+ ③. 振蕩試管, SCN-繼續(xù)與Cu2+反應(yīng)導(dǎo)致沉淀增多,SCN-被消耗使得平衡逆向移動,溶液紅色逐漸褪去
(4)
【解析】
【分析】配制0.1溶液,加入0.1溶液,將所得溶液分裝于甲、乙試管中,甲試管中加入過量鐵粉,乙試管中加入過量銅粉,進(jìn)行探究實驗。
【小問1詳解】
圖中的儀器包括燒杯和100mL容量瓶,其中的錯誤之處是不能直接向容量瓶中傾倒溶液,應(yīng)該用玻璃棒引流;
【小問2詳解】
甲試管中加入過量鐵粉,鐵粉溶解,其原因是Fe+2Fe3+=3Fe2+;檢驗其中的可以用K3[Fe(CN)6];
【小問3詳解】
①向30.1溶液中加入過量銅粉,發(fā)生反應(yīng)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。振蕩后靜置,取清液于試管中,加入3滴0.1溶液,迅速生成白色沉淀,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2;同時還可觀察到溶液局部變紅,其主要原因是(SCN)2具有氧化性,將Fe2+氧化為Fe3+;
②振蕩試管,SCN-繼續(xù)與Cu2+反應(yīng)導(dǎo)致沉淀增多,SCN-被消耗使得平衡逆向移動,溶液紅色逐漸褪去;
【小問4詳解】
實驗Ⅱ中,,但生成,并未得到,說明的溶解度更小,即。
17. 基活性炭催化重整不僅可獲得合成氣(與),還能同時消耗兩種溫室氣體,回答下列問題:
(1)重整反應(yīng)為 ,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值如下表所示:
該催化重整反應(yīng)的___________(用含a、b、c的代數(shù)式表示),從熱力學(xué)角度考慮,有利于合成氣生成的條件是___________(填“高壓”或“低壓”)。
(2)控制溫度為T℃,總壓為5.0,在密閉容器中加入1與2及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時的體積分?jǐn)?shù)為20%,的平衡轉(zhuǎn)化率為___________,平衡常數(shù)___________。
(3)常壓條件下,將等物質(zhì)的量的與充入密閉容器,同時存在以下反應(yīng):
①
②
③
④
反應(yīng)達(dá)平衡時混合氣體的組成如圖,曲線m和n中,表示的是___________。在900℃之前,m曲線明顯處于表示的曲線上方,原因是___________。
(4)以作催化劑,利用合成氣制備烴類物質(zhì)的反應(yīng)機(jī)制如下:
根據(jù)圖示,利用該反應(yīng)機(jī)制合成乙烯的化學(xué)方程式為___________。合成乙烯過程中,下列說法正確的是___________(填序號)。
a.反應(yīng)物吸附過程只斷裂極性鍵
b.偶聯(lián)過程中只形成非極性鍵
c.整個反應(yīng)過程中無極性鍵生成
【答案】(1) ①. (a-2b-2c) ②. 低壓
(2) ①. 37.5% ②. 0.55
(3) ①. m ②. 溫度低于900℃時, 溫度升高有利于反應(yīng)③正向移動,反應(yīng)③既消耗H2,又生成CO
(4) ①. 4H2+2COCH2=CH2+2H2O ②. b
【解析】
【小問1詳解】
由、、的燃燒熱數(shù)值可知① ;② ;③ ;由蓋斯定律可知,可得①-2×②-2×③可得 (a-2b-2c);該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),從熱力學(xué)角度考慮,有利于合成氣生成的條件是低壓。
【小問2詳解】
根據(jù)已知條件列出“三段式”
達(dá)到平衡時CO的體積分?jǐn)?shù)為20%,解得x=0.375ml,的平衡轉(zhuǎn)化率為=37.5%,因控制總壓為5.0,則平衡常數(shù)=0.55。
【小問3詳解】
由蓋斯定律可知,反應(yīng)②-反應(yīng)④可得反應(yīng)① ,反應(yīng)①和反應(yīng)③是吸熱反應(yīng),反應(yīng)④是放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)①和反應(yīng)③正向移動,反應(yīng)④逆向移動,CO的體積分?jǐn)?shù)增大,則表示CO的是m,900℃之前,m曲線明顯處于表示的曲線上方,原因是:溫度低于900℃時, 溫度升高有利于反應(yīng)③正向移動,反應(yīng)③既消耗H2,又生成CO。
【小問4詳解】
根據(jù)圖示,利用該反應(yīng)機(jī)制合成乙烯的化學(xué)方程式為:4H2+2COCH2=CH2+2H2O。
a.根據(jù)圖示,反應(yīng)物吸附過程斷裂了H-H非極性鍵和碳氧極性鍵,a錯誤;
b.根據(jù)圖示,偶聯(lián)過程中只形成C-C非極性鍵,b正確;
c.根據(jù)圖示,整個反應(yīng)過程中有O-H極性鍵生成,c錯誤;
故選b。
18. 艾莎利酮(化合物J)對治療高血壓、心絞痛等心血管疾病有較顯著的效果。以下是合成化合物J的一種合成路線。
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱是___________。
(2)D的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(3)F轉(zhuǎn)化為G中(反應(yīng)1)的化學(xué)方程式為___________。
(4)G轉(zhuǎn)化為I的反應(yīng)類型為___________,I中含氧官能團(tuán)名稱是___________。
(5)下列關(guān)于以上合成路線的說法錯誤的是___________。
a.可用溴水鑒別A和甲苯 b. E分子中采用sp3雜化的碳原子數(shù)為3
c.G與濃硫酸共熱可發(fā)生消去反應(yīng) d.加入試劑NaBH4可將I轉(zhuǎn)化為J
(6)由A和B生成C的第一步是利用堿脫去B中亞甲基上的氫,生成碳負(fù)離子。實驗表明采用叔丁醇鉀提供堿性環(huán)境時比采用甲酸鈉的產(chǎn)率更大,原因是___________。
(7)化合物X是C的同分異構(gòu)體,分子中含有-NH2,核磁共振氫譜顯示為四組峰,且能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。則X可能的結(jié)構(gòu)為___________。
【答案】(1)2-丁烯酸甲酯
(2) (3)+NaOH+CH3OH
(4) ①. 取代反應(yīng) ②. 羥基和酰胺基
(5)d (6)叔丁醇鉀的堿性比甲酸鈉的堿性更強,更有利于B中亞甲基脫氫,也就是更有利于生成碳負(fù)離子
(7)
【解析】
【分析】A與B在堿、THF作用下發(fā)生反應(yīng)生成C等,C與NBS反應(yīng)生成D等,依據(jù)E與的結(jié)構(gòu)簡式,可以逆推出D為;依據(jù)E和反應(yīng)生成F,參照G的結(jié)構(gòu)簡式,可確定F為;G與H發(fā)生取代反應(yīng)生成I等,則H為;I中的S元素被氧化生成J。
【小問1詳解】
由A的結(jié)構(gòu)簡式,可命名A的化學(xué)名稱是2-丁烯酸甲酯;
【小問2詳解】
由分析可知,D的結(jié)構(gòu)簡式為;
【小問3詳解】
F()轉(zhuǎn)化為G()中(反應(yīng)1)為酯的水解,化學(xué)方程式為+NaOH+CH3OH;
【小問4詳解】
G()與反應(yīng)生成I()和H2O,反應(yīng)類型為取代反應(yīng),I中含氧官能團(tuán)名稱是:羥基和酰胺基;
【小問5詳解】
a.A分子中含有碳碳雙鍵,可與溴發(fā)生加成反應(yīng),從而使溴水褪色,而甲苯與溴不反應(yīng),所以可用溴水鑒別A和甲苯,a正確;
b.E分子中,-CF3、2個-CH3中C原子都形成4個σ鍵,都采用sp3雜化,此種碳原子數(shù)為3,b正確 ;
c.G分子中,與醇羥基相連碳原子相鄰的碳原子上連有氫原子,與濃硫酸共熱可發(fā)生消去反應(yīng),c正確;
d.NaBH4是還原劑,I轉(zhuǎn)化為J發(fā)生氧化反應(yīng),則加入試劑NaBH4不能將I轉(zhuǎn)化為J,d錯誤;
故選d。
【小問6詳解】
叔丁醇呈中性,而甲酸呈酸性,則叔丁醇鉀的堿性比甲酸鈉強,所以采用叔丁醇鉀提供堿性環(huán)境時比采用甲酸鈉的產(chǎn)率更大,原因是:叔丁醇鉀的堿性比甲酸鈉的堿性更強,更有利于B中亞甲基脫氫,也就是更有利于生成碳負(fù)離子。
【小問7詳解】
化合物X是C的同分異構(gòu)體,X的分子式C7H9NO2,X分子中含有-NH2,核磁共振氫譜顯示為四組峰,且能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。則X分子中除苯環(huán)外,其它原子團(tuán)中都只含單鍵、所以X分子中含有1個苯環(huán)、1個-NH2、1個-CH3、2個-OH,從而得出X可能的結(jié)構(gòu)為。
【點睛】推斷有機(jī)物時,可采用逆推法。A.擊鼓陶俑
B.黃金面具
C.漆木馬
D.皇后玉璽
選項
生活情境
相關(guān)解釋
A
咀嚼饅頭時會有甜味
淀粉在口中水解為葡萄糖
B
可用汽油處理衣服上的油漬
汽油與油漬反應(yīng)的產(chǎn)物易揮發(fā)
C
小蘇打可用于治療胃酸過多
小蘇打穩(wěn)定性差,受熱易分解
D
明礬可用作凈水劑
明礬中的在水中可生成膠體
A.制備Cl2
B.干燥Cl2
C.收集Cl2
D.噴泉實驗
選項
實驗操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向丙烯醛中滴加溴水
溴水褪色
丙烯醛中含碳碳雙鍵
B
向溶液中滴加濃鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入溶液
產(chǎn)生白色沉淀
碳的非金屬性比硅強
C
將固體加入到酸性溶液中,充分振蕩
溶液變?yōu)樽霞t色
具有氧化性
D
將與晶體在小燒杯中混合并攪拌
燒杯壁變涼
正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)的小
物質(zhì)
燃燒熱
a
b
c
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