精品解析：2024届福建省福州延安中学高三下学期高考第二次模拟化学试题

2023-2024学年福州延安中学 高三化学二模试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Ga-70 As-75 第Ⅰ卷 一、选择题(共10题，每题4分，共计40分，每题只有1个正确选项) 1. 《天工开物》中对“海水盐”有如下描述：“凡煎盐锅古谓之牢盆……其下列灶燃薪，多者十二三眼，少者七八眼，共煎……火燃釜底，滚沸延及成盐”。下列分析错误的是 A. “火燃釜底”的目的是蒸发结晶 B. 海水盐中含有多种杂质 C. “滚沸延及成盐”是物理变化 D. 海水盐中不会含有溴元素 2. 解热镇痛药双氯芬酸钠栓主要成分的结构如图所示。下列有关该物质的说法错误的是 A. 化学式为 B. 1mol该物质最多能消耗 C. 1mol该物质最多能消耗 D. 能发生取代反应、氧化反应 3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol H2O2中含有极性共价键的数目为3NA B. 25℃1 L pH=1的H3PO4溶液中H+数目为0.1NA C. 20 g H218O含有中子数为12NA D. 足量铁粉与1 L14 mol/L浓硝酸加热充分反应转移电子数目为7NA 4. 离子液体因其不挥发性、无色、无臭、较好的化学稳定性被誉为二十一世纪的绿色化学溶剂，某离子液体(结构如下)在触觉传感器中应用广泛。X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，Y是非金属性最强的元素。下列说法正确的是 A 原子半径：X>Y>Z B. 最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z>X C. 简单氢化物的沸点：Y>Z D. 该离子液体中各元素原子均满足8电子稳定结构 5. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 浓硝酸有时呈黄色：，是分解生成的NO溶于硝酸的缘故 B. 过量通入苯酚钠溶液中： C. 盐碱地(含较多NaCl，)不利于植物生长，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性，其原理为： D. 用溶液检验：Fe2++[Fe(CN)6]3- =Fe[Fe(CN)6]- 6. 利用下列实验装置进行实验，能达到实验目的的是 A.比较碳酸和苯酚的酸性强弱 B.中和反应反应热的测定 C.验证易溶于水且溶液呈碱性 D.利用固体和浓硫酸制备气体 A. A B. B C. C D. D 7. 乙醛是一种重要的二碳试剂，其某种合成机理如图所示。下列说法错误的是 A. Fe+是该反应的催化剂 B. C2H5OH是合成过程中的副产物 C. 该合成乙醛反应为 D. 及时分离出C2H5OH，有利于提高CH3CHO的产率 8. 直接无膜微流体燃料电池(结构如图所示)利用多股流体在微通道内平行层流的特性，自然地将燃料和氧化剂隔开，无需使用传统燃料电池中的交换膜，且使用氧化剂可确保电池工作过程中无固体析出附着电极表面问题。下列有关说法不正确的是 A. 电池工作时，电子由电极a直接经外电路流向电极b B. 电极a上发生的反应为 C. 电极b上消耗时，理论上共转移3mol电子 D. 上述无膜微流体技术可降低燃料电池的生产成本，提升电池工作性能 9. 工业上用磷铁渣(主要含、，以及少量等杂质)制备(磷酸铁)。 已知：难溶于水，能溶于无机强酸。下列说法错误的是 A. “浸取”时将磷铁渣粉碎是为了增大反应接触面积，加快浸取速率 B. 加入硫酸的目的是为了保持体系的酸度，防止生成 C. 滤渣主要成分是 D. “浸取”时发生反应的离子方程式为： 10. 298K时，向、、的混合液中滴加KCN溶液，混合液中lgx与的关系如图所示，或或。下列叙述正确的是 已知：① ； ② ； ③ ，且。 A. 直线c代表与的关系 B. 根据图像可计算平衡常数 C. 的平衡常数 D. 向含相同浓度的和的溶液中滴加KCN溶液，先生成 第Ⅱ卷 二、非选择题(共4题，共60分) 11. 是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含、、NiO及少量、)制备的工艺流程如下： 已知：Ⅰ.、NiO都是不溶于水的碱性氧化物 Ⅱ.0.1 溶液的pH=1.0 Ⅲ. 回答下列问题： （1）滤渣的主要成分是___________；酸化时，完全转化为的最大pH为___________。(已知 ；离子浓度≤10-5mol/L时沉淀完全) （2）“酸化”后的溶液中存在，则“还原”时发生反应的离子方程式为___________。 （3）反萃取剂应选用___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)溶液；若“萃取”、“反萃取”的过程中钒的总回收率为90%，则“还原”时加入的和“氧化”时加入的的物质的量之比为___________。 （4）生成的化学方程式为___________，实验测得溶液pH、温度和溶液浓度对生成的粒径影响图像如下： 综合分析：制备粒径较小的晶体的最佳条件是___________；制备过程中需加入NaOH维持最佳pH，若过量，需要增加NaOH的用量，原因是___________。 12. 三甲基镓是一种重要的半导体材料前驱体。实验室以镓镁合金、碘甲烷为原料制备，实验步骤及装置如图： 向三颈烧瓶中加入镓镁合金、碘甲烷和乙醚，加热(55℃)并搅拌。蒸出低沸点有机物后减压蒸馏，收集。向中逐滴滴加(三正辛胺)，室温下搅拌，并用真空泵不断抽出蒸气，制得。将置于真空中加热，蒸出。 已知：①常温下，为无色透明的液体，易水解，在空气中易自燃。 ②相关物质的沸点信息如表： 物质 Ga(CH3)3 CH3I Et2O NR3 沸点/℃ 55.8 40.3 34.5 365.8 回答下列问题： （1）仪器a的名称是_______；制备时，需在真空中加热的原因是_______。 （2）①基态Ga原子的价电子排布式为_______。 ②原子晶体的晶胞参数，它的晶胞结构如图所示。该晶胞内部存在的共价键数为_______；该晶胞的密度为_______。(阿伏加德罗常数用表示，已知Ga：70 As：75)。 （3）三颈烧瓶中除生成外，还有和生成，该反应的化学方程式为_______。 （4）用真空泵不断抽出蒸气，有利于生成的理由是_______(用平衡移动原理解释)；与直接分解制备相比，采用“配体交换”工艺制备的产品纯度更高的原因是_______。 （5）测定产品的纯度。取样品于锥形瓶中，加入盐酸，至不再产生气泡，加入2滴甲基橙，用溶液滴定剩余盐酸，消耗溶液的体积为，则的质量分数为_______(用含m、V、、c、的代数式表示)；若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，则测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 13. 为了减少“温室效应”带来的负面影响，法国化学家Paul sabatier研究得出在催化剂作用下能够转化为甲烷，即Sabatier反应：  ；副反应：  ；回答下列问题 （1）若的燃烧热分别为，  ，则Sabatier反应的_______。 （2）实际化工生产过程中，下列措施能提高转化效率的是_______。 a.合适的温度下，适当增大压强 b.增加反应物与的体积比 c.采用双温控制，前段加热，后段冷却 d.选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积 （3）将原料气按置于密闭容器中在进行 Sabatier反应，测得平衡转化率与压强、温度的关系如图所示，x、y、z、w大小关系为_______， 在压强为时，700~800℃范围内，随温度升高，的平衡转化率逐渐增大，其原因是_______。 （4）针对“”反应，实验测得正反应速率为，逆反应速率为，其中为速率常数，为平衡常数，则_______(以和表示)。 （5）上图中，当温度为500℃、压强为时，针对 Sabatier反应，根据M点计算_______(不考虑副反应，写出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 14. 以水杨酸A为原料制备一种催吐剂的中间体J的合成路线如下所示。 请回答下列问题： （1）水杨酸的系统名称为___________；其沸点低于的理由为___________。 （2）写出D结构简式___________。 （3）写出E→F的化学方程式___________。 （4）H中的含氧官能团的名称为___________。 （5）以下各步骤转化中不属于取代反应的有___________(填序号)。 a．A→B b．D→E c．F→G d．G→H e．H→I （6）满足下列条件的G的同分异构有___________种，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为3：2：2：1的结构简式为___________。 ①有3种常见的官能团 ②溶液显紫色 ③苯环上有两个取代基 （7）参照以上合成路线，若以为原料制备(其他试剂自选)，则其合成路线为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年福州延安中学 高三化学二模试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Ga-70 As-75 第Ⅰ卷 一、选择题(共10题，每题4分，共计40分，每题只有1个正确选项) 1. 《天工开物》中对“海水盐”有如下描述：“凡煎盐锅古谓之牢盆……其下列灶燃薪，多者十二三眼，少者七八眼，共煎……火燃釜底，滚沸延及成盐”。下列分析错误的是 A. “火燃釜底”的目的是蒸发结晶 B. 海水盐中含有多种杂质 C. “滚沸延及成盐”是物理变化 D. 海水盐中不会含有溴元素 【答案】D 【解析】 【详解】A．“火燃釜底，滚沸延及成盐”，则“火燃釜底”的目的是蒸发结晶，故A正确； B．用海水制得的粗盐中含有多种可溶性杂质(MgCl2、CaCl2、Na2SO4等)和不溶性杂质(泥沙等)，故B正确； C．“滚沸延及成盐”是盐的析出，是物理变化，故C正确； D．海水盐中含有溴元素，如NaBr，故D错误； 故选D。 2. 解热镇痛药双氯芬酸钠栓主要成分的结构如图所示。下列有关该物质的说法错误的是 A. 化学式为 B. 1mol该物质最多能消耗 C. 1mol该物质最多能消耗 D. 能发生取代反应、氧化反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．化学式应该为C14H10Cl2O2NNa，A选项错误； B．分子中苯环上的氯原子发生水解生成HCl和酚羟基，故最多消耗4molNaOH，B选项正确； C．分子中亚氨基-NH-和-COONa分别消耗1molHCl，C选项正确； D．该有机物分子中苯环上可以发生取代反应，亚氨基可以发生氧化反应，D选项正确； 答案选A。 3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol H2O2中含有极性共价键的数目为3NA B. 25℃1 L pH=1的H3PO4溶液中H+数目为0.1NA C. 20 g H218O含有的中子数为12NA D. 足量铁粉与1 L14 mol/L浓硝酸加热充分反应转移电子数目为7NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．1个H2O2中含有2个极性键H-O键，则1 mol H2O2中含有极性共价键的数目为2NA，A错误； B．25℃1 L pH=1的H3PO4溶液中H+的物质的量为n(H+)=1 L×0.1 mol/L=0.1 mol，故其中含有的H+数目为0.1NA，B正确； C．H218O的相对分子质量是20，1个分子中含有10个中子，20 g H218O的物质的量是1 mol，则在1 mol H218O含有的中子数为10NA，C错误； D．足量Fe与浓硝酸在加热时发生反应Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O，随着反应的进行，溶液浓度变稀，发生反应：3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+2NO↑+4H2O，还原产物由NO2变为NO，因此无法计算反应过程中电子转移的数目，D错误； 故合理选项是B。 4. 离子液体因其不挥发性、无色、无臭、较好的化学稳定性被誉为二十一世纪的绿色化学溶剂，某离子液体(结构如下)在触觉传感器中应用广泛。X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，Y是非金属性最强的元素。下列说法正确的是 A. 原子半径：X>Y>Z B. 最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z>X C. 简单氢化物的沸点：Y>Z D. 该离子液体中各元素原子均满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z均为短周期主族元素，Y的非金属性最强，则Y为F；根据该离子液体结构，X得到1个电子后可与F形成4个共价键，且原子序数小于F，则X为B；Z失去1个电子后可形成3个共价键，且原子序数大于F，Z为S，达到8电子稳定结构，符合题干中该离子液体具有较好的化学稳定性，据此解答。 【详解】A．X为B，Y为F，Z为S，则原子半径：Z>X>Y，A错误； B．X为B，Y为F，Z为S，非金属性：Y>Z>X，但F没有最高价氧化物，则最高价氧化物的水化物的酸性：Z>X，B错误； C．Y、Z的简单氢化物分别为HF、H2S，因为HF分子之间存在氢键，沸点更高，则简单氢化物的沸点：Y>Z，C正确； D．该离子液体中含有H原子，则不是各元素原子均满足8电子稳定结构，D错误； 故选C。 5. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 浓硝酸有时呈黄色：，是分解生成的NO溶于硝酸的缘故 B. 过量通入苯酚钠溶液中： C. 盐碱地(含较多NaCl，)不利于植物生长，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性，其原理为： D. 用溶液检验：Fe2++[Fe(CN)6]3- =Fe[Fe(CN)6]- 【答案】C 【解析】 【详解】A．硝酸见光易分解，分解产生NO2，反应为，故A错误； B．过量二氧化硫与苯酚钠溶液反应生成苯酚和亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为，故B错误； C．盐碱地(含较多NaCl，)不利于植物生长，通过施加适量石膏可以降低土壤的碱性，将其碳酸钠变为碳酸钙，其原理为：，C正确； D．用溶液检验：，故D错误； 故答案选C。 6. 利用下列实验装置进行实验，能达到实验目的的是 A.比较碳酸和苯酚酸性强弱 B.中和反应反应热的测定 C.验证易溶于水且溶液呈碱性 D.利用固体和浓硫酸制备气体 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化碳中含有挥发出的乙酸，二者都与苯酚钠反应生成苯酚，实验不能比较碳酸、苯酚的酸性强弱，A错误； B．中和反应反应热的测定实验中需要环形玻璃搅拌器，B错误； C．该装置能形成红色喷泉，说明NH3易溶于水且溶液呈碱性，C正确； D．制取SO2时不能使用启普发生器，尾气处理的导管不能直接伸入到溶液中，D错误； 故选C。 7. 乙醛是一种重要的二碳试剂，其某种合成机理如图所示。下列说法错误的是 A. Fe+是该反应的催化剂 B. C2H5OH是合成过程中的副产物 C. 该合成乙醛的反应为 D. 及时分离出C2H5OH，有利于提高CH3CHO的产率 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据合成机理可知Fe+在第一步消耗，最后一步生成，是该反应的催化剂，A正确； B．由合成机理可知C2H5OH为生成物，所以C2H5OH是合成过程中的副产物，B正确； C．根据合成机理的箭头指入情况和指出情况可知该合成乙醛的反应为，C正确； D．及时分离出C2H5OH会增加副产物的生成，不利于提高CH3CHO的产率，D错误； 故选D。 8. 直接无膜微流体燃料电池(结构如图所示)利用多股流体在微通道内平行层流的特性，自然地将燃料和氧化剂隔开，无需使用传统燃料电池中的交换膜，且使用氧化剂可确保电池工作过程中无固体析出附着电极表面问题。下列有关说法不正确的是 A. 电池工作时，电子由电极a直接经外电路流向电极b B. 电极a上发生的反应为 C. 电极b上消耗时，理论上共转移3mol电子 D. 上述无膜微流体技术可降低燃料电池的生产成本，提升电池工作性能 【答案】C 【解析】 【分析】接HCOONa/K3[Fe(CN)6]无膜微流体燃料电池工作时，燃料发生失电子的反应，氧化剂发生得电子的反应，使用氧化剂K3[Fe(CN)6]可确保电池工作过程中无固体析出附着电极表面问题，则图中电极b为正极，电极a为负极，负极反应式为HCOO--2e-+3OH-=+2H2O，正极反应式为[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，电池工作时，电子由负极直接经外电路流向正极，据此分析解答。 【详解】A．由上述分析可知，电极b为正极，电极a为负极，电池工作时电子由电极a直接经外电路流向电极b，A正确； B．电极a为负极，HCOONa发生失电子的氧化反应生成Na2CO3，负极反应式为HCOO--2e-+3OH-=+2H2O，B正确； C．电极b为正极，K3[Fe(CN)6]发生还原反应生成K4[Fe(CN)6]，正极反应式为[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN)6]4-，消耗1molK3[Fe(CN)6]时，理论上共转移1mol电子，C错误； D．该无膜微流体燃料电池自然地将燃料和氧化剂隔开，无需使用传统燃料电池中的交换膜，可降低生产成本，提升电池工作性能，D正确； 故答案为：C。 9. 工业上用磷铁渣(主要含、，以及少量等杂质)制备(磷酸铁)。 已知：难溶于水，能溶于无机强酸。下列说法错误的是 A. “浸取”时将磷铁渣粉碎是为了增大反应接触面积，加快浸取速率 B. 加入硫酸的目的是为了保持体系的酸度，防止生成 C. 滤渣的主要成分是 D. “浸取”时发生反应的离子方程式为： 【答案】C 【解析】 【分析】将磷铁渣(主要含FeP、Fe2P，以及少量Fe2O3、SiO2)在90℃时用硝酸和硫酸的混合酸浸泡，硝酸具有强氧化性，能将铁和磷分别氧化为Fe(NO3)3、H3PO4，自身被还原为NO，硫酸是为了保持体系的酸度，防止生成FePO4，过滤得到滤液和滤渣，去掉滤渣主要成分为SiO2，在滤液中加磷酸，调铁和磷的含量比，再加入氨水调酸碱性，最终制备得FePO4(磷酸铁)，据此分析解题； 【详解】A．磷铁渣粉碎以增大接触面积，适当增大硝酸的浓度或者进行搅拌均可“浸取”时加速溶解，A正确； B．由分析可知，加入硫酸的目的是为了保持体系的酸度，防止生成FePO4，B正确； C．由分析可知，滤渣主要成分为SiO2，C错误； D．由分析可知，“浸取”时硝酸具有强氧化性，能将铁和磷分别氧化为Fe(NO3)3、H3PO4，根据氧化还原反应配平，，D正确； 故答案为：C。 10. 298K时，向、、的混合液中滴加KCN溶液，混合液中lgx与的关系如图所示，或或。下列叙述正确的是 已知：① ； ② ； ③ ，且。 A. 直线c代表与的关系 B. 根据图像可计算平衡常数 C. 的平衡常数 D. 向含相同浓度的和的溶液中滴加KCN溶液，先生成 【答案】C 【解析】 【分析】x1=K1·c4(CN-)，同理x2= K2·c6(CN-)，x3= K3·c6(CN-)，根据斜率以及K3＞K2，推出直线a代表lg与lgc(CN-)的关系，直线b代表lg与lgc(CN-)的关系，直线c代表lg与lgc(CN-)的关系，据此分析； 【详解】A．根据上述分析，直线a代表lg与lgc(CN-)的关系，直线b代表lg与lgc(CN-)的关系，直线c代表lg与lgc(CN-)的关系，故A错误； B．直线c代表lg与lgc(CN-)的关系，将p点坐标代入x1=K1·c4(CN-)，推出K1==1031.3，故B错误； C．根据AB选项分析，K2=1036，K3=1042，该反应的平衡常数K==106，故C正确； D．因为K3＞K2，因此向含相同浓度的Fe2+、Fe3+的溶液中滴加KCN溶液，先生成[Fe(CN)6]3-，故D错误； 答案为C。 第Ⅱ卷 二、非选择题(共4题，共60分) 11. 是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含、、NiO及少量、)制备的工艺流程如下： 已知：Ⅰ.、NiO都是不溶于水的碱性氧化物 Ⅱ.0.1 溶液的pH=1.0 Ⅲ. 回答下列问题： （1）滤渣主要成分是___________；酸化时，完全转化为的最大pH为___________。(已知 ；离子浓度≤10-5mol/L时沉淀完全) （2）“酸化”后的溶液中存在，则“还原”时发生反应的离子方程式为___________。 （3）反萃取剂应选用___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)溶液；若“萃取”、“反萃取”过程中钒的总回收率为90%，则“还原”时加入的和“氧化”时加入的的物质的量之比为___________。 （4）生成的化学方程式为___________，实验测得溶液pH、温度和溶液浓度对生成的粒径影响图像如下： 综合分析：制备粒径较小的晶体的最佳条件是___________；制备过程中需加入NaOH维持最佳pH，若过量，需要增加NaOH的用量，原因是___________。 【答案】（1） ①. Al(OH)3和H2SiO3， ②. 8.37 （2） （3） ①. 酸性 ②. 10∶3 （4） ①. H2O+NH4VO3+ Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3 ②. pH=6，80℃，浓度为1.0mol⋅L-1 ③. 溶液溶液显酸性，则为了维持最佳pH，需要增加NaOH的用量 【解析】 【分析】本题为利用某废催化剂制备的工业流程题，首先用氢氧化钠碱溶，根据信息可知，沉淀为Bi2O3、NiO，其中氧化铝和二氧化硅分别转化为四羟基合铝酸钠和硅酸钠，过滤后再酸化，其中滤渣为Al(OH)3和H2SiO3，提纯后得到NH4VO4，沉淀处理后得到Bi(NO3)3，最终得到产品，以此解题。 【小问1详解】 由分析可知，滤渣的主要成分是：Al(OH)3和H2SiO3；该反应的平衡常数，c(OH-)=10-5.63，c(H+)=10-8.37，pH=8.37； 【小问2详解】 根据流程可知，“还原”时转化为，相应的方程式为：； 【小问3详解】 结合信息Ⅲ可知，根据平衡移动原理可知，反萃取剂应选用酸性溶液；萃取、反萃取前后V化合价都是+5价，则根据得失电子守恒可知，还原剂失去电子的物质的量等于氧化剂得到电子的物质的量，设的物质的量为x，的物质的量为y，则2x×90%=6y，则x∶y=10∶3； 【小问4详解】 根据流程可知，生成BiVO4的化学方程式为H2O+NH4VO3+ Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3；根据图中信息可知，制备粒径较小的BiVO4晶体的最佳条件是：pH=6，80℃，浓度为1.0mol⋅L-1；根据信息Ⅱ可知，溶液溶液显酸性，则为了维持最佳pH，需要增加NaOH的用量。 12. 三甲基镓是一种重要的半导体材料前驱体。实验室以镓镁合金、碘甲烷为原料制备，实验步骤及装置如图： 向三颈烧瓶中加入镓镁合金、碘甲烷和乙醚，加热(55℃)并搅拌。蒸出低沸点有机物后减压蒸馏，收集。向中逐滴滴加(三正辛胺)，室温下搅拌，并用真空泵不断抽出蒸气，制得。将置于真空中加热，蒸出。 已知：①常温下，为无色透明的液体，易水解，在空气中易自燃。 ②相关物质的沸点信息如表： 物质 Ga(CH3)3 CH3I Et2O NR3 沸点/℃ 55.8 40.3 34.5 365.8 回答下列问题： （1）仪器a的名称是_______；制备时，需在真空中加热的原因是_______。 （2）①基态Ga原子的价电子排布式为_______。 ②原子晶体的晶胞参数，它的晶胞结构如图所示。该晶胞内部存在的共价键数为_______；该晶胞的密度为_______。(阿伏加德罗常数用表示，已知Ga：70 As：75)。 （3）三颈烧瓶中除生成外，还有和生成，该反应的化学方程式为_______。 （4）用真空泵不断抽出蒸气，有利于生成的理由是_______(用平衡移动原理解释)；与直接分解制备相比，采用“配体交换”工艺制备的产品纯度更高的原因是_______。 （5）测定产品的纯度。取样品于锥形瓶中，加入盐酸，至不再产生气泡，加入2滴甲基橙，用溶液滴定剩余盐酸，消耗溶液的体积为，则的质量分数为_______(用含m、V、、c、的代数式表示)；若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，则测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】（1） ①. 恒压分液漏斗 ②. 防止与空气中的、反应 （2） ①. ②. 16 ③. （3） （4） ①. ，将乙醚蒸气抽出，使平衡正向移动 ②. 与的沸点相差更大，易于分离 （5） ①. % ②. 偏高 【解析】 【分析】利用碘甲烷CH3I和乙醚及反应生成，加入将其转化为，与的沸点相差更大，可蒸馏分离，易水解，在空气中易自燃，烧杯中应加入浓硫酸； 【小问1详解】 ①仪器a的名称是恒压分液漏斗； ②已知易水解，在空气中易自燃，制备时，需在真空中加热的原因是防止与空气中的、反应； 【小问2详解】 ①基态Ga原子的价电子排布式为； ②根据“均摊法”，晶胞中含个As、4个Ga，则晶体密度为；由结构可知，1个Ga可以形成4个共价键，则该晶胞内部存在的共价键数为4×4=16； 【小问3详解】 三颈烧瓶中碘甲烷CH3I和乙醚及反应生成外，还有和生成，该反应的化学方程式为； 【小问4详解】 ①与反应生成和蒸气存在转化平衡：，用真空泵不断抽出蒸气，减少乙醚蒸气浓度，使平衡正向移动，有利于生成； ②用“配体交换”工艺与反应生成，由表可知与的沸点相差更大，易于分离，能制备纯度更高的； 【小问5详解】 ①NaOH与HCl按物质的量1：1反应，与反应的n(HCl)= ，盐酸与反应方程式为+3HCl=GaCl3+3CH4↑，样品中n[]=n(HCl)= ，样品中m[]=，则的质量分数为； ②若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，测定的NaOH溶液体积偏小，则与反应的盐酸物质的量偏多，计算得的质量偏多，则测定结果偏高。 13. 为了减少“温室效应”带来的负面影响，法国化学家Paul sabatier研究得出在催化剂作用下能够转化为甲烷，即Sabatier反应：  ；副反应：  ；回答下列问题 （1）若的燃烧热分别为，  ，则Sabatier反应的_______。 （2）实际化工生产过程中，下列措施能提高转化效率的是_______。 a.合适的温度下，适当增大压强 b.增加反应物与的体积比 c.采用双温控制，前段加热，后段冷却 d.选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积 （3）将原料气按置于密闭容器中在进行 Sabatier反应，测得平衡转化率与压强、温度的关系如图所示，x、y、z、w大小关系为_______， 在压强为时，700~800℃范围内，随温度升高，的平衡转化率逐渐增大，其原因是_______。 （4）针对“”反应，实验测得正反应速率为，逆反应速率为，其中为速率常数，为平衡常数，则_______(以和表示)。 （5）上图中，当温度为500℃、压强为时，针对 Sabatier反应，根据M点计算_______(不考虑副反应，写出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）-157.2 kJ/mol （2）acd （3） ①. x>y>z>w ②. 升高温度，Sabatier反应逆向移动程度小于副反应正向移动程度 （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 根据信息，可以得出： ； ②； ； 根据盖斯定律，2×①−②+2×③，可以得出 。 【小问2详解】 a．增大压强，反应速率增大，主反应平衡正向进行，CO2转化效率增大，a符合题意； b．增大CO2与H2的体积，反应速率增大，但CO2转化率降低，故其转化效率降低，b不符合题意； c．加热反应速率加快，冷却后平衡正向移动，CO2转化效率增大，c符合题意； d．高效催化剂加快反应速率，缩短了到达平衡的时间，则CO2的转化效率增大，d符合题意； 故答案为：acd。 【小问3详解】 根据方程式的特点，Sabatier反应是气体分子个数减少的反应，副反应是气体分子个数不变的反应，增大压强，有利于 Sabatier应正向移动，而副反应不移动，即相同温度下，压强越大，CO2平衡时转化率越大，故x>y>z>w；升高温度，Sabatier反应平衡逆向移动，二氧化碳平衡转化率降低，副反应平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，700∼800℃范围内，随温度升高，CO2的平衡转化率逐渐增大，其原因是Sabatier反应逆向移动程度小于副反应正向移动程度。 【小问4详解】 处于平衡状态时，，Kc=，可以得出。 【小问5详解】 根据三段式法可以得出： ， 。 14. 以水杨酸A为原料制备一种催吐剂的中间体J的合成路线如下所示。 请回答下列问题： （1）水杨酸的系统名称为___________；其沸点低于的理由为___________。 （2）写出D的结构简式___________。 （3）写出E→F的化学方程式___________。 （4）H中的含氧官能团的名称为___________。 （5）以下各步骤转化中不属于取代反应的有___________(填序号)。 a．A→B b．D→E c．F→G d．G→H e．H→I （6）满足下列条件的G的同分异构有___________种，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为3：2：2：1的结构简式为___________。 ①有3种常见的官能团 ②溶液显紫色 ③苯环上有两个取代基 （7）参照以上合成路线，若以为原料制备(其他试剂自选)，则其合成路线为___________。 【答案】（1） ①. 2-羟基苯甲酸 ②. 形成分子间氢键，使沸点更高；而水杨酸形成分子内氢键，沸点较低 （2） （3） （4）酯基、醚键、肽键(或酰胺基) （5）c （6） ①. 12 ②. （7） 【解析】 【分析】由流程可知，A发生磺化反应在酚羟基邻位引入-SO3H得到B，B和氯气发生取代反应在酚羟基对位引入氯原子得到C，结合D化学式，可知C在硫酸作用下失去-SO3H得到D：，D和甲醇发生酯化反应生成E，E发生硝化反应在酚羟基邻位引入硝基得到F，F中硝基被还原为氨基得到G，G中酚羟基、氨基和ClCH2CHOCl发生取代反应得到H，H中氨基氢和CH3I发生取代反应在N原子上引入甲基生成I，I中酯基转化为羧基得到J。 【小问1详解】 水杨酸系统名称为2-羟基苯甲酸； 形成分子间氢键，使沸点更高，而水杨酸形成分子内氢键，沸点较低，故两者比较，水杨酸沸点较低； 【小问2详解】 由分析可知，D为； 【小问3详解】 E发生硝化反应在酚羟基邻位引入硝基得到F，反应为：； 【小问4详解】 由H结构可知，H含有酯基、醚键、酰胺基； 【小问5详解】 由分析可知，a．A→B为取代反应；b．D→E为酯化反应，属于取代反应；c．F→G为还原反应；d．G→H为取代反应；e．H→I为取代反应；故选c； 【小问6详解】 G除苯环外含有1个氯、1个氮、3个氧、2个碳、不饱和度为1，满足下列条件的G的同分异构：①有3种常见的官能团，可以为酯基、碳氯键、氨基、酰胺基、硝基等，②溶液显紫色，含有酚羟基，③苯环上有两个取代基；则除酚羟基外，另一个取代基可以为-CCl(NO2)CH3、-CH(NO2)CH2Cl、-CHClCH2NO2、-CH2CHCl(NO2)，每种情况均存在邻间对3种情况，共12种情况，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1，则分子结构对称，且含有甲基，结构简式为。 【小问7详解】 中硝基还原为氨基，再和ClCH2CHOCl发生取代反应成环得到，再和一碘甲烷发生取代反应生成产物，反应为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$