精品解析：福建省厦门市国祺中学2023-2024学年高三下学期第二次模拟化学试题

厦门市国祺中学2023-2024学年高三（下）第二次模拟考化学试卷 考试时间：75分钟 满分：100 相对原子质量：C 12 O 16 Na 23 S 32 一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，只有一个选项符合题意） 1. 考古发现的最早的玻璃制品来自古埃及，而我国的玻璃制作工艺也历史久远。玻璃制造需要经过多个工序，下列选取的工序中涉及化学变化的是 A．称取原料 B．原料熔烧 C．裁玻璃片 D．磨光玻片 A. A B. B C. C D. D 2. 下列说法不正确的是 A 用电子式表示K2S形成： B. HCl分子中σ键的形成： C. HCHO中C原子杂化轨道示意图： D. 基态锗原子的简化电子排布式： 3. 下列关于青蒿素分子和图1为枸杞中某有机物的说法中，不正确的是 A. 青蒿素的分子式为，通过X射线衍射实验可获得青蒿素晶体中分子的空间结构 B. 过氧基团(-O-O-)的存在可以通过红外光谱证实 C. 对青蒿素进行结构改良得到了药效更佳的双氢青蒿素，该过程发生了氧化反应 D. 枸杞中该有机物能发生加成、加聚、水解等反应，1mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗 4. “臭碱”（）广泛应用于冶金、电镀等工业。一种制备的方法为：。已知为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是 A. 12g石墨中含有六元环数为 B. 1 L 1 mol⋅L 溶液中含有的离子数为3NA C. 生成22.4 L 转移的电子数为 D. 14.2 g 晶体中含有的σ键数为0.6NA 5. 下列生活情境中对应的离子方程式正确的是 A. 泡沫灭火器灭火原理： B. 除水垢时，先用Na2CO3溶液浸泡： C. 铅蓄电池放电时总反应： D. 84消毒液与洁厕灵不能混合使用原理： 6. 我国某有机所研究团队合成一种盐，其阴离子结构如图所示。短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，X、Y、Z的原子序数之和为23，下列有关叙述不正确的是 A. 电负性：Z>Y>R B. 简单氢化物的稳定性：Z>Y>X C. 的键角和的键角相等 D. X的单质可能是共价晶体 7. 碳酸亚铁作为饲料中铁的补充剂，其干燥品在空气中稳定，湿品在空气中被氧化为氢氧化铁成茶色。用含少量的废铁屑制取的流程如图所示： 已知：常温下，①存在自偶电离：；②的；③开始沉淀的。 下列说法正确的是 A. “浸出”时为了提高反应速率，可以把稀硫酸换成浓硫酸 B. “沉铁”过程中发生反应的离子方程式是 C. “沉铁”过程中也可使用饱和碳酸钠溶液 D. “沉铁”得到碳酸亚铁过滤后要用无水乙醇洗涤、隔绝空气干燥 8. 光伏电池驱动的甲醛废水转化装置及的晶胞结构如图。 下列说法不正确的是 A. 阴极发生的总电极反应方程式为 B. 每生成(标准状况下)时，阳极生成的数目为 C. 晶胞中黑球为Mn原子 D. 晶胞中黑球处于白球构成的八面体空隙中 9. 实验室合成肉桂酸乙酯后，其提纯过程如下。 已知相关物质沸点、密度如下表。 物质 肉桂酸 肉桂酸乙酯 乙醇 环己烷 乙醚 沸点/℃ 300 271.5 78.3 80.8 34.5 密度 1.248 1.049 0.789 0.79 0.71 下列说法错误是 A. 操作①为蒸馏 B. 试剂a为碳酸钠，至气泡不再产生时停止加入 C. 操作②为分液，使用的仪器是分液漏斗，有机层从上口倒出 D. 操作③优先蒸出的是肉桂酸乙酯 10. 实验室模拟侯氏制碱碳酸化制的过程，将通入饱和氨盐水（溶质为、），实验现象及数据如图1，含碳粒子在水溶液中的物质的量分数（）与pH的关系如图2。 图1 图2 下列说法正确的是 A. ，溶液中 B ，、均保持不变 C. 水的电离程度： D. ，发生反应： 二、填空题（共4题，共60分） 11. 工业上用软锰矿（主要含、及铁的氧化物）和铅闪（主要含PbS、、ZnS）为原料联合制取和的流程如下图所示。 （1）基态Mn核外有_______个未成对电子，Mn元素位于元素周期表的______区。 （2）提高“酸浸”浸出率可采取的措施有______（写两条），“冰水沉积”的目的是____________。 （3）PbS、MnS、ZnS三种物质在相同条件下，溶度积最大的是______（填化学式）。 （4）“酸浸”时，PbS与反应生成和，写出其反应的离子方程式____________。 （5）“酸浸”时，要尽量防止硫元素转化为单质S，其主要原因是____________。 （6）“氧化”时，发生的主要反应的离子方程式为____________。 （7）通过在MnO晶体（正极）中嵌入和脱嵌，实现电极材料充放电，原理如下图所示。Ⅰ为MnO活化过程，请写出过程Ⅱ的电极反应式______________。 12. 硫脲为白色晶体，可溶于水，易溶于乙酸乙酯，可代替氰化物用于提炼金。合成硫脲的原理为。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为__________。 （2）从结构角度分析，硫脲可溶于水的原因是__________。 （3）多孔球泡的作用是__________。 （4）B中反应完全的标志是__________。 （5）分离提纯的方法为萃取，应选用的绿色萃取剂为__________(填标号)。 a.苯 b.四氯化碳 c.乙酸乙酯 d.乙醇 （6）滴定原理： 取mg硫脲的粗产品溶于水，用c mol∙L-1的酸性重铬酸钾标准溶液滴定到终点，平行三次实验平均消耗VmL标准溶液，则样品中硫脲的纯度为__________。 （7）在酸性溶液中，硫脲在Fe3+存在下能溶解金形成，反应的离子方程式为_______。溶解金的过程伴随着溶液变红的现象，原因可能为硫脲发生异构化生成__________(填化学式)。 13. 丙烷的价格低廉且产量大，丙烷脱氢制丙烯是获取丙烯及其衍生物的重要途径。 反应ⅰ（直接脱氢）： 反应ⅱ： （1）已知下列键能数据，结合反应ⅰ数据，计算的键能是________。 化学键 键能（） 347.7 413.4 436.0 745 （2）计算反应ⅲ（氧化丙烷脱氢）：________。 （3）催化丙烷直接脱氢的主要副反应为。 ①一定温度下，向恒容容器中充入一定量丙烷，在催化作用下脱氢制丙烯，下列情况表明反应达到平衡状态的是________________（填标号）。 A.气体密度不再改变 B.气体平均摩尔质量不再改变 C.体系压强不再改变 D.单位时间内消耗的物质的量与生成的物质的量相等 ②下，在容器中充入，后达到平衡状态时，转化率为，选择性为，则的消耗速率________，丙烷脱氢反应的平衡常数________。（已知选择性） （4）以作催化剂，对反应ⅲ的机理展开研究．以和为原料，初期产物中没有检测到；以含有的和为原料，反应过程中没有检测到。下列推断合理的是________（填标号） A.先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应 B.直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充中反应掉的氧 C.催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的 （5）用替换，进行氧化丙烷脱氢，可避免丙烷深度氧化、资源化利用等优势。 ①结合键能数据分析氧化丙烷脱氢反应的挑战和难点________________。 ②也可以进行氧化乙苯脱氢制取苯乙烯，参与的乙苯脱氢机理如图所示（，表示乙苯分子中C或H原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，其中A位点带部分正电荷，、位点带部分负电荷）。 图中所示反应机理中步骤I可描述为：乙苯带部分正电荷，被带部分负电荷的位点吸引，随后解离出并吸附在位点上；步骤Ⅱ可描述为：________________。 14. 匹拉韦（有机物Ⅰ）是一种广谱抗病毒仿制药，其含有的环状结构与苯的共辄结构类似。一种合成法匹拉韦的路线如图所示： 已知：①； ②； ③化合物F、G不易分离，萃取剂的极性过大则常得到黑色糊状物，过小则萃取率不高。 回答下列问题： （1）化合物B中含氧官能团的名称为________。 （2）C的结构简式为________________，其分子中杂化的C原子个数是________；F到G的反应类型为________________。 （3）D的同分异构体J满足下列条件： ①J能发生水解反应且可以发生银镜反应； ②J的谱峰面积之比为； ③J含有两种含氧官能团，不存在两个氧原子相连或氧原子与溴原子相连的情况； ④J含有环状结构。 请写出J的结构简式：________________。（写出其中一种） （4）请写出G到H的化学方程式________________，本工艺与传统工艺相比，不同之处即在G到H这一步：进行此步骤前将萃取剂由正己烷/乙酸乙酯换为甲苯，反应时将或换为，请从产率与经济性的角度分析本工艺的优点：________________；________________。 （5）根据已有知识并结合相关信息，将以A为原料制备的部分合成路线如下： 基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①最后一步反应中，有机反应物的结构简式为________________。 ②从起始原料出发，第三步反应的反应条件为________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门市国祺中学2023-2024学年高三（下）第二次模拟考化学试卷 考试时间：75分钟 满分：100 相对原子质量：C 12 O 16 Na 23 S 32 一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，只有一个选项符合题意） 1. 考古发现的最早的玻璃制品来自古埃及，而我国的玻璃制作工艺也历史久远。玻璃制造需要经过多个工序，下列选取的工序中涉及化学变化的是 A．称取原料 B．原料熔烧 C．裁玻璃片 D．磨光玻片 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．称取原料没有发生化学反应，A错误； B．原料熔烧时，发生化学反应：，，B正确； C．裁玻璃片没有发生化学反应，C错误； D．磨光玻片没有发生化学反应，D错误； 故选B。 2. 下列说法不正确的是 A. 用电子式表示K2S形成： B. HCl分子中σ键的形成： C. HCHO中C原子杂化轨道示意图： D. 基态锗原子的简化电子排布式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫化钾形成过程中钾失去电子，硫得到电子，K2S的形成过程为：，故A正确； B．HCl分子中σ键的形成是氢原子s电子和氯原子的3p电子形成一对共用电子对，HCl分子中σ键的形成为，故B正确； C．HCHO中的C原子采用sp2杂化，3个杂化轨道夹角为120，形成平面三角形，示意图为，故C正确； D．锗原子序数32，简化电子排布式：[Ar]3d104s24p2，故D错误。 答案选D。 3. 下列关于青蒿素分子和图1为枸杞中某有机物的说法中，不正确的是 A. 青蒿素的分子式为，通过X射线衍射实验可获得青蒿素晶体中分子的空间结构 B. 过氧基团(-O-O-)的存在可以通过红外光谱证实 C. 对青蒿素进行结构改良得到了药效更佳的双氢青蒿素，该过程发生了氧化反应 D. 枸杞中该有机物能发生加成、加聚、水解等反应，1mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗 【答案】C 【解析】 【详解】A．由结构可知青蒿素分子中含15个C原子、22个H原子、5个O原子，青蒿素的分子式为，通过X射线衍射实验可获得青蒿素晶体中分子的空间结构，故A正确； B．红外光谱可测定化学键、官能团，则过氧基团(-O-O-)的存在可以通过红外光谱证实，故B正确； C．该过程中羰基转化为羟基，与氢气发生还原反应可实现，故C错误； D．枸杞中该有机物含有苯环和碳碳双键，能发生加成反应，含有碳碳双键，能发生加聚反应，含有肽键，能发生水解反应，碳碳双键能与溴水发生加成反应，酚羟基的邻位、对位上的氢原子可以与溴水发生取代反应，故1mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗，故D正确； 故选C。 4. “臭碱”（）广泛应用于冶金、电镀等工业。一种制备的方法为：。已知为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是 A. 12g石墨中含有六元环数为 B. 1 L 1 mol⋅L 溶液中含有的离子数为3NA C. 生成22.4 L 转移的电子数为 D. 14.2 g 晶体中含有的σ键数为0.6NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．石墨为层状结构，层内 1个碳原子被3个六元环共用，即1个六元环中含个碳原子，12 g石墨中含有1mol碳原子，六元环数为0.5NA，故A正确； B．1molNa2S完全电离得到的离子数为3NA，能发生水解反应，其水解离子方程式为，即水解后离子数目增大，所以离子数目大于，故B错误； C．题中未明确交代是否是标准状况，无法计算22.4 L的物质的量，故C错误； D．为离子晶体，每1mol中含4molσ键，14.2 g的物质的量为0.1mol，所以14.2 g晶体中只含有0.4 mol σ键，故D错误； 故答案为：A。 5. 下列生活情境中对应的离子方程式正确的是 A. 泡沫灭火器灭火原理： B 除水垢时，先用Na2CO3溶液浸泡： C. 铅蓄电池放电时总反应： D. 84消毒液与洁厕灵不能混合使用原理： 【答案】B 【解析】 【详解】A．泡沫灭火器中使用的是Al2(SO4)3和NaHCO3，故对应的离子方程式为：，A错误； B．除水垢时，先用Na2CO3溶液浸泡将微溶物CaSO4转化为CaCO3后再用HCl除去，对应的离子方程式为：，B正确； C．铅蓄电池放电时生成PbSO4为沉淀，故总反应为：，C错误； D．84消毒液与洁厕灵不能混合使用，二者将发生反应产生有毒气体Cl2，该反应的离子方程式为：，D错误； 故答案为：B。 6. 我国某有机所研究团队合成一种盐，其阴离子结构如图所示。短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，X、Y、Z的原子序数之和为23，下列有关叙述不正确的是 A. 电负性：Z>Y>R B. 简单氢化物的稳定性：Z>Y>X C. 的键角和的键角相等 D. X的单质可能是共价晶体 【答案】C 【解析】 【分析】根据形成共价键的数目Z为1，X为4，R为6，Y为2，且X、Y、Z原子序数之和为23，可推得X、Y、Z、R分别为元素C、O、F、S，据此回答。 【详解】A．电负性F>O>S，A正确； B．简单氢化物稳定性，B正确； C．存在1对孤电子对，CF4没有孤电子对，孤电子对数目越多，排斥力越大，键角越小，所以两者键角不相等，C错误； D．碳的单质金刚石是共价晶体，D正确； 故选C。 7. 碳酸亚铁作为饲料中铁的补充剂，其干燥品在空气中稳定，湿品在空气中被氧化为氢氧化铁成茶色。用含少量的废铁屑制取的流程如图所示： 已知：常温下，①存在自偶电离：；②的；③开始沉淀的。 下列说法正确的是 A. “浸出”时为了提高反应速率，可以把稀硫酸换成浓硫酸 B. “沉铁”过程中发生反应的离子方程式是 C. “沉铁”过程中也可使用饱和碳酸钠溶液 D. “沉铁”得到的碳酸亚铁过滤后要用无水乙醇洗涤、隔绝空气干燥 【答案】D 【解析】 【分析】利用碳酸钠溶液除去废铁屑表面的油污，利用稀硫酸以及炭黑浸出，其中铁转化为硫酸亚铁，硫化亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢，过滤除去滤渣，最后向溶液中加入碳酸氢铵溶液沉铁得到碳酸亚铁，据此解答。 【详解】A．常温下铁在浓硫酸中钝化，“浸出”时不能把稀硫酸换成浓硫酸，A错误； B．根据已知信息可判断“沉铁”过程中发生反应的离子方程式是Fe2＋+2HCO＝FeCO3↓+CO2↑+H2O，B错误； C．根据已知信息可知饱和碳酸钠溶液的碱性比较强，“沉铁”过程中如果使用饱和碳酸钠溶液会产生氢氧化亚铁沉淀，C错误； D．由于碳酸亚铁的干燥品在空气中稳定，湿品在空气中被氧化，所以“沉铁”得到的碳酸亚铁过滤后要用无水乙醇洗涤、隔绝空气干燥，D正确； 答案选D。 8. 光伏电池驱动的甲醛废水转化装置及的晶胞结构如图。 下列说法不正确的是 A. 阴极发生的总电极反应方程式为 B. 每生成(标准状况下)时，阳极生成的数目为 C. 晶胞中黑球为Mn原子 D. 晶胞中黑球处于白球构成的八面体空隙中 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知右侧电极上二氧化碳转化为CO，CO最终转化为乙烯，C元素化合价降低，发生还原反应，则右侧电极为阴极，左侧电极为阳极，阳极甲醛失电子生成HCOOH，HCOOH继续失电子生产二氧化碳，据此分析解答。 【详解】A．由上述分析可知阴极发生的总电极反应方程式为，故A正确； B．未指明气体所处状况，不能根据体积确定气体的物质的量，无法计算阳极生成HCOOH的数目为，故B错误； C．晶胞中黑球位于顶点和体心，个数为，白球位于面上和体内，个数为：，结合的化学式可知黑球为Mn，故C正确； D．以体心黑球为观察对象，可知其周围有4个白球位于面上，2个白球位于体内，黑球处于白球构成的八面体空隙中，故D正确； 故选：B。 9. 实验室合成肉桂酸乙酯后，其提纯过程如下。 已知相关物质沸点、密度如下表。 物质 肉桂酸 肉桂酸乙酯 乙醇 环己烷 乙醚 沸点/℃ 300 271.5 78.3 80.8 34.5 密度 1.248 1.049 0.789 0.79 0.71 下列说法错误的是 A. 操作①为蒸馏 B. 试剂a为碳酸钠，至气泡不再产生时停止加入 C. 操作②为分液，使用的仪器是分液漏斗，有机层从上口倒出 D. 操作③优先蒸出的是肉桂酸乙酯 【答案】D 【解析】 【分析】肉桂酸、肉桂酸乙酯、乙醇、环己烷混合物经过蒸馏，得到混合物1、2，混合物1先加入饱和碳酸钠，然后加入乙醚，萃取分液，有机层加入硫酸镁吸水，然后干燥、过滤，再蒸馏得到肉桂酸乙酯，据此解答。 【详解】A．根据分析，操作①为蒸馏，A正确； B．试剂a为碳酸钠，至气泡不再产生时停止加入，可以除去肉桂酸，B正确； C．操作②为分液，使用的仪器是分液漏斗，有机层密度小于水，从上口倒出，C正确； D．乙醚熔沸点低于肉桂酸乙酯，操作③优先蒸出的是乙醚，D错误； 故选D。 10. 实验室模拟侯氏制碱碳酸化制的过程，将通入饱和氨盐水（溶质为、），实验现象及数据如图1，含碳粒子在水溶液中的物质的量分数（）与pH的关系如图2。 图1 图2 下列说法正确的是 A ，溶液中 B. ，、均保持不变 C. 水的电离程度： D. ，发生反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．，为饱和氨盐水(溶质为NaCl、NH3)，溶液中存在，故，故A错误； B．，随着反应的进行，产生碳酸氢钠晶体，故溶液中减少，保持不变，故B错误； C．，为饱和氨盐水(溶质为NaCl、NH3)，一水合氨抑制水的电离；，为碳酸氢铵与碳酸铵按1：1形成的溶液，促进水的电离；故水的电离程度：，故C正确； D．，随着反应的进行，时pH=10.3，生成的少量白色固体为NaHCO3，由图2可知，溶液中和浓度相等，生成少量白色固体，但无法知道沉淀的物质的量与溶液中两种离子的物质的量之比，无法写出该反应的离子方程式，故D错误； 答案选C。 二、填空题（共4题，共60分） 11. 工业上用软锰矿（主要含、及铁的氧化物）和铅闪（主要含PbS、、ZnS）为原料联合制取和的流程如下图所示。 （1）基态Mn核外有_______个未成对电子，Mn元素位于元素周期表的______区。 （2）提高“酸浸”浸出率可采取的措施有______（写两条），“冰水沉积”的目的是____________。 （3）PbS、MnS、ZnS三种物质在相同条件下，溶度积最大的是______（填化学式）。 （4）“酸浸”时，PbS与反应生成和，写出其反应的离子方程式____________。 （5）“酸浸”时，要尽量防止硫元素转化为单质S，其主要原因是____________。 （6）“氧化”时，发生的主要反应的离子方程式为____________。 （7）通过在MnO晶体（正极）中嵌入和脱嵌，实现电极材料充放电，原理如下图所示。Ⅰ为MnO活化过程，请写出过程Ⅱ的电极反应式______________。 【答案】（1） ①. 5 ②. d （2） ①. 延长浸取时间、不断搅拌、将原料粉碎等 ②. 降低的溶解度 （3）MnS （4） （5）防止生成单质S覆盖在矿物表面，阻碍反应进行，提高浸出量 （6） （7） 【解析】 【分析】软锰矿（主要含MnO2、SiO2及铁的氧化物）和铅闪（主要含PbS、FeS2、ZnS）为原料，加入盐酸酸浸、加氯化钠，再加入NaOH，过滤除去二氧化硅和FeOOH，冰水沉积得到PbCl2固体，加硫酸转化为硫酸铅，溶液加入Na2S净化，生成PbS和ZnS沉淀，滤液加入氨水，通入空气，生成Mn3O4，据此回答。 【小问1详解】 ①基态Mn电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，有5个未成对电子； ②Mn元素位于元素周期表的d区； 【小问2详解】 ①提高“酸浸”浸出率可采取的措施有延长浸取时间、不断搅拌、将原料粉碎等； ②冰水沉积得到PbCl2固体，则“冰水沉积”的目的是降低PbCl2的溶解度； 【小问3详解】 根据加入Na2S生成PbS和ZnS沉淀，没有生成MnS，则PbS、MnS、ZnS三种物质在相同条件下，溶度积最大的是MnS； 【小问4详解】 酸浸”时，PbS、MnO2、HCl反应生成[PbCl4]2−、、Mn2+和H2O，离子方程式为：； 【小问5详解】 “酸浸”时，要尽量防止硫元素转化为单质S，其主要原因是：防止生成单质S覆盖在矿物表面，阻碍反应进行，提高Mn2+浸出量； 【小问6详解】 “氧化”时，锰离子与氨气、氧气和水反应生成四氧化三锰、铵根离子和水，离子方程式为：； 【小问7详解】 由图可知，过程Ⅱ为Mn0.61□0.39O转化为ZnxMn0.61□0.39O，需要结合锌离子，锰的化合价在降低，得到电子，电极反应式为：。 12. 硫脲为白色晶体，可溶于水，易溶于乙酸乙酯，可代替氰化物用于提炼金。合成硫脲原理为。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为__________。 （2）从结构角度分析，硫脲可溶于水的原因是__________。 （3）多孔球泡的作用是__________。 （4）B中反应完全的标志是__________。 （5）分离提纯的方法为萃取，应选用的绿色萃取剂为__________(填标号)。 a.苯 b.四氯化碳 c.乙酸乙酯 d.乙醇 （6）滴定原理： 取mg硫脲粗产品溶于水，用c mol∙L-1的酸性重铬酸钾标准溶液滴定到终点，平行三次实验平均消耗VmL标准溶液，则样品中硫脲的纯度为__________。 （7）在酸性溶液中，硫脲在Fe3+存在下能溶解金形成，反应的离子方程式为_______。溶解金的过程伴随着溶液变红的现象，原因可能为硫脲发生异构化生成__________(填化学式)。 【答案】（1）球形干燥管 （2）硫脲为极性分子，水也为极性分子，依据相似相溶原理，硫脲易溶于水，且硫脲分子可与水分子间形成氢键 （3）增大气体与液体的接触面积，提高吸收效率 （4）分层现象消失 （5）c （6） （7） ①. Au+2S=C(NH2)2+Fe3+ = [Au(S=C(NH2)2)++Fe2+ ②. NH4SCN 【解析】 【分析】合成硫脲的原理为。装置A中，NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应制取NH3；将NH3通入B装置中，与CS2发生反应，生成易溶于水的(H2N)2C=S和NH4HS，反应完成后用萃取剂萃取出(H2N)2C=S，再加以分离，未反应的NH3用稀硫酸吸收。 【小问1详解】 仪器a的名称为球形干燥管。 【小问2详解】 硫脲的结构简式为，从结构角度分析，可溶于水的原因是：硫脲为极性分子，水也为极性分子，依据相似相溶原理，硫脲易溶于水，且硫脲分子可与水分子间形成氢键。 【小问3详解】 多孔球泡能使气体与水的接触面积增大，则作用是：增大气体与液体的接触面积，提高吸收效率。 【小问4详解】 反应前，B中液体分层，通入NH3后，NH3与CS2反应生成的产物(H2N)2C=S和NH4HS都易溶于水，则B中反应完全的标志是：分层现象消失。 【小问5详解】 苯、四氯化碳易挥发，且会对大气造成污染，乙醇与水互溶，而乙酸乙酯无毒、挥发性小，且硫脲易溶于乙酸乙酯，则分离提纯的方法为萃取，应选用的绿色萃取剂为乙酸乙酯，故选c。 【小问6详解】 由反应方程式可建立关系式：3(H2N)2C=S——7，n()=c mol∙L-1×V×10-3L=cV×10-3mol，则样品中硫脲的纯度为=。 【小问7详解】 在酸性溶液中，硫脲在Fe3+存在下能溶解金形成，反应的离子方程式为Au+2S=C(NH2)2+Fe3+ = [Au(S=C(NH2)2)++Fe2+。溶解金的过程伴随着溶液变红的现象，原因可能为硫脲发生异构化生成NH4SCN，Fe3+与SCN-作用伴随溶液变红。 【点睛】分离沸点相差较大的液体混合物，常用蒸馏法。 13. 丙烷的价格低廉且产量大，丙烷脱氢制丙烯是获取丙烯及其衍生物的重要途径。 反应ⅰ（直接脱氢）： 反应ⅱ： （1）已知下列键能数据，结合反应ⅰ数据，计算的键能是________。 化学键 键能（） 347.7 413.4 436.0 745 （2）计算反应ⅲ（氧化丙烷脱氢）：的________。 （3）催化丙烷直接脱氢的主要副反应为。 ①一定温度下，向恒容容器中充入一定量丙烷，在催化作用下脱氢制丙烯，下列情况表明反应达到平衡状态的是________________（填标号）。 A.气体密度不再改变 B.气体平均摩尔质量不再改变 C.体系压强不再改变 D.单位时间内消耗的物质的量与生成的物质的量相等 ②下，在容器中充入，后达到平衡状态时，转化率为，选择性为，则的消耗速率________，丙烷脱氢反应的平衡常数________。（已知选择性） （4）以作催化剂，对反应ⅲ的机理展开研究．以和为原料，初期产物中没有检测到；以含有的和为原料，反应过程中没有检测到。下列推断合理的是________（填标号） A.先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应 B.直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充中反应掉的氧 C.催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的 （5）用替换，进行氧化丙烷脱氢，可避免丙烷深度氧化、资源化利用等优势。 ①结合键能数据分析氧化丙烷脱氢反应的挑战和难点________________。 ②也可以进行氧化乙苯脱氢制取苯乙烯，参与的乙苯脱氢机理如图所示（，表示乙苯分子中C或H原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，其中A位点带部分正电荷，、位点带部分负电荷）。 图中所示反应机理中步骤I可描述为：乙苯带部分正电荷，被带部分负电荷的位点吸引，随后解离出并吸附在位点上；步骤Ⅱ可描述为：________________。 【答案】（1）614.7 （2）-118kJ/mol （3） ①. BC ②. ③. 0.16 （4）B （5） ①. CO2中C=O键的键能较高,是反应的挑战；乙烷分子中C-H键的键能大于C-C键的键能，所以C-H键的选择活化是难点 ②. B1位点上的H+与B2位点上CO2中带负电荷的O作用生成，带部分正电荷的C吸附在带部分负电荷的B2位点上 【解析】 【小问1详解】 反应ⅰ： ，设C=C的键能是x，根据△H=反应物键能之和-生成物的键能之和，可得△H1=[2347.7+8413.4-(x+347.7+6413.4+436)kJ/mol=123.8kJ/mol，解得x=614.7； 【小问2详解】 根据盖斯定律可知：反应ⅲ=反应ⅰ+反应ⅱ，则△H3=△H1+△H2=(123.8-483.6)kJ/mol=-118kJ/mol； 【小问3详解】 ①A．容器为恒容容器，且所有的反应物和产物都是气体，故密度是恒定不变的，A项错误； B．所有的反应物和产物都是气体,则总质量是不变的，该反应前后气体的计量系数不同，故气体的平均摩尔质量是变量，则混合气体平均摩尔质量不再改变可以证明反应达到平衡，B项正确； C．该反应前后气体的计量系数不同，且容器为恒容容器,故压强是变量，则体系压强不再改变可以证明反应达到平衡，C项正确； D．消耗C3H8与生成C3H6都是正反应，反应方向相同，不能证明反应达到平衡，D项错误； 答案选BC； ②，根据题给信息可得反应消耗的C3H8的物质的量n(C3H8)=150%=0.5 mol，则v(C3H8)== ；平衡时n(C3H8)=1- 150%=0.5 mol，生成丙烯和氢气的物质的量n(H2)=n(C3H6)= 150%80% =0.4 mol，则丙烷脱氢反应的平衡常数K=0. 16； 【小问4详解】 以C3H8和18O2为原料，初期产物中没有检测到18O，可知V2O5直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充V2O5中反应掉的氧，导致初期产物中没有检测到18O，以含有的C3H8和18O2为原料，反应过程中没有检测到C3H8-nDn(0<n<8)，即碳氢键的断裂不可逆，故选B； 【小问5详解】 由表格数据可知，二氧化碳氧化乙烷脱氢反应的挑战是二氧化碳分子中碳氧双键的键能较高，破坏共价键需要较高的能量；碳氢键的键能大于碳碳键的键能，所以反应的难点是选择合适的催化剂使反应中碳氢键优先活化断裂而碳碳键不断裂的条件下形成碳碳双键，故答案为: CO2中C=O键的键能较高,是反应的挑战；乙烷分子中C-H键的键能大于C-C键的键能，所以C-H键的选择活化是难点； 根据示意图，结合题目所给步骤Ⅰ的描述，步骤Ⅱ可描述为B1位点上的H+与B2位点上CO2中带负电荷的O作用生成，带部分正电荷的C吸附在带部分负电荷的B2位点上。 14. 匹拉韦（有机物Ⅰ）是一种广谱抗病毒仿制药，其含有的环状结构与苯的共辄结构类似。一种合成法匹拉韦的路线如图所示： 已知：①； ②； ③化合物F、G不易分离，萃取剂的极性过大则常得到黑色糊状物，过小则萃取率不高。 回答下列问题： （1）化合物B中含氧官能团的名称为________。 （2）C的结构简式为________________，其分子中杂化的C原子个数是________；F到G的反应类型为________________。 （3）D的同分异构体J满足下列条件： ①J能发生水解反应且可以发生银镜反应； ②J的谱峰面积之比为； ③J含有两种含氧官能团，不存在两个氧原子相连或氧原子与溴原子相连的情况； ④J含有环状结构。 请写出J的结构简式：________________。（写出其中一种） （4）请写出G到H的化学方程式________________，本工艺与传统工艺相比，不同之处即在G到H这一步：进行此步骤前将萃取剂由正己烷/乙酸乙酯换为甲苯，反应时将或换为，请从产率与经济性的角度分析本工艺的优点：________________；________________。 （5）根据已有知识并结合相关信息，将以A为原料制备的部分合成路线如下： 基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①最后一步反应中，有机反应物的结构简式为________________。 ②从起始原料出发，第三步反应的反应条件为________________。 【答案】（1）酯基 （2） ①. ②. 5 ③. 取代反应 （3）、 （4） ①. ＋2NaOH→＋NaF＋H2O ②. 甲苯的极性介于乙酸乙酯与正己烷之间，分离效果好 ③. NaOH更为廉价，使此工艺更适合工业化 （5） ①. ②. NaNO2溶液、H2SO4 【解析】 【分析】A在浓硫酸加热条件下与CH3OH发生酯化反应生成B，在NBS、CH3CN、N2条件下反应生成的C，C发生取代反应生成D，根据B、D的结构简式可知C的结构简式为，D与一水合氨反应生成E，E转化为F，F发生卤代反应生成G，G发生卤代物水解生成H，H在1)H2O2、2)HCl作用下生成I。 【小问1详解】 由B的结构简式可知，化合物B中含氧官能团的名称为酯基。 【小问2详解】 由分析知，C的结构简式为，其分子中sp2杂化的C原子为环中的4个碳原子和酯基中的一个碳原子，共5个；F中Cl原子被F原子取代，故F到G的反应类型为取代反应。 【小问3详解】 由限定条件①可知，J为甲酸某酯，含氧官能团之一为酯基，由谱图可知，J有三种等效氢，且个数比为2:2:1，因为酯基中只有一个氢原子，由此可推测另外两种等效氢为-CH2-和环状对称结构上的等效氢，根据限定条件③④可知，另一种含氧官能团为醚键，此时与D的不饱和度匹配，因此符合条件的J的结构简式为、。 【小问4详解】 G到H的反应为卤代物的水解反应，其化学方程式为＋2NaOH→＋NaF＋H2O；由已知信息③可知更换萃取剂是为了更好的分离F与G的混合物，甲苯的极性介于乙酸乙酯与正己烷之间，因此从产率的角度出发，本工艺的好处为分离效果好，而G→H的反应中将反应物由或换为更廉价的氢氧化钠，因此从经济的角度出发，本工艺的好处为NaOH更为廉价，使此工艺更适合工业化。 小问5详解】 对比原料与目标产物的结构，目标产物分子中碳原子数比原料A分子中多一个，故由原料A制备目标产物的关键在于延长A的碳链，可用试剂NaCN来实现；第三步，将氨基进行官能团的转化，氨基转化成羟基；第四步，分析反应的先后顺序，先催化氧化再关环，若催化氧化置于酯化之后，则会产生副产物，所以合成路线为；，①最后一步反应中，有机反应物的结构简式为；②从起始原料出发，第三步反应的反应条件为NaNO2溶液、H2SO4。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $