精品解析：2024届山东省山东中学联盟高三下学期5月考前模拟冲刺大联考化学试题

山东中学联盟2024届高三考前模拟冲刺大联考 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-l2 N-14 O-16 Ti-48 Rb-85 Sr-88 Rh-103 Ir-192 一、选择题：本题共10小题，每小题2分。共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 还原铁粉用作食品脱氧剂后，转化成Fe3O4 B. 氯乙烷具有冷冻麻醉作用，对损伤处有镇痛效果 C. 在新买汽车中可放入活性炭，可吸附甲醛 D. 乙二醇可用作汽车防冻液的主要成分 2. 下列实验操作或实验仪器使用错误的是 A. 分液漏斗使用前需要检查两处是否漏水 B. 可用pH试纸检验NaClO溶液中ClO-发生水解 C. 灼烧海带时，不能用坩埚钳夹持坩埚直接加热 D. 托盘天平称取10.4g NaOH时，托盘上放10g砝码并拨动游码至0.4g处 3. 下列关于物质的结构与性质描述错误的是 A. CS2为直线形分子，在苯中溶解度大于水中的 B. 基态原子的第二电离能，O高于N和F的 C. 苯甲醇分子中，碳原子与氧原子间的共价键类型为sp3-p σ键 D. 晶体硅熔点、硬度均低于金刚石 4. 用下列实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用装置甲制备干燥的氨 B. 用装置乙证明氧化性：Cl2>I2、Br2>I2 C. 用装置丙证明石蜡含不饱和烃 D. 利用装置丁测量化学反应速率 5. 金属卟啉稠合石墨烯纳米带为平面带状结构，具有高电导率、高热导率和低噪声等优良性能，有望成为微纳集成电路的互连材料。Ni的卟啉稠合石墨烯结构如图所示，下列说法正确的是 A. 结构中C和N的杂化方式相同 B. 结构中N-Ni-N的键角约为109°28＇ C. 结构中的非金属元素均位于元素周期表的p区 D. 结构中Ni与N原子间化学键均为配位键 6. 过一硫酸()在一定条件下能将酮和烯烃分别转化为酯和环氧结构，其反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A. 根据上述机理可知，过一硫酸具有强氧化性 B. 是烯烃转化为环氧结构的催化剂 C. 整个反应过程中，有非极性键的断裂，但没有非极性键的形成 D. 若2-丁烯和丙酮发生上述反应，总反应可能为CH3CH=CHCH3+2CH3COCH3+3H2SO5→2CH3COOCH3+3H2SO4+ 7. 非天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体其结构如图所示，下列说法正确的是 A. AHPA中含有2种含氧官能团 B. AHPA分子中不含手性碳原子 C. 除氢原子外，AHPA中其他原子可能共平面 D. 1mol该分子最多与7mol H2发生反应 8. 呋喃甲酸(C5H4O3)微溶于冷水，易溶于热水乙醇和乙醚，在130-140℃升华，可以用来合成抗生素。糠醇(C5H6O2)沸点为171℃的无色至淡黄色透明液体，主要用于制备呋喃树脂。实验室常用呋喃甲醛为原料制取糠醇和呋喃甲酸，其原理与流程如下： 原理：。 下列说法正确的是 A. “萃取剂”可用乙醚，萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向下 B. “操作II”可用减压蒸馏节省能耗，“目标产物I”为糠醇 C. “操作III”中用的主要仪器只是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳 D “纯化”时先用冷水洗涤，再用乙醇洗涤，然后自然晾干 9. 已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，位于两个不同的周期，基态Z原子中，s能级与p能级上填充的电子数相等。由H和X、Y、Z、W组成的某离子化合物，其结构如图所示。 下列说法正确的是 A. 简单离子的还原性：Y>W B. 简单氢化物的分子极性X>Y C. Z和H组成的10电子微粒有2种 D. W的氢化物与水分子能形成氢键增大溶解度 10. 可充电Na-CO2电池具有CO2固定/利用和能量存储的双重功能而被认为是解决能源危机和温室效应的有效途径。Na-CO2电池工作原理如下图所示，中间为Na+交换膜。 下列说法正确的是 A. 为了提高NaFSI基电解液流动性，可选用水溶液 B. 电流从Na电极经电解液流向CO2电极 C 当处理8.8 CO2时，理论上有0.4mol Na+经交换膜移向Na电极 D. 放电时总反应方程式为 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列操作能达到相应实验目的的是 实验目的 操作 A 检验鸡皮中是否含有脂肪 取一小块鸡皮于表面皿上，将几滴浓硝酸滴到鸡皮上，一段时间后鸡皮变黄 B 检验甘氨酸亚铁中的铁的价态 取少量甘氨酸亚铁试剂溶于稀硫酸中，滴入几滴酸性KMnO4溶液，紫色褪色 C 比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)大小 向0.1mol·L-1 NaCl和0.01mol·L⁻¹ NaI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，先生成黄色沉淀 D 比较酚羟基和醇羟基中氢的活性 向乙醇和苯酚溶液中分别加入相同大小的Na粒，苯酚溶液中反应更剧烈 A. A B. B C. C D. D 12. 利用如下反应可合成糖尿病患者的抑制剂，下列说法错误的是 A. X→Z、Z→W分别涉及到加成反应和氧化反应 B. Y中C的杂化方式有2种 C. X、Y、Z和W均能与盐酸、NaOH溶液反应 D. 若用尿素、NC-CH2COOCH3、甲醛发生上述反应可生成 13. 湖南大学提出利用NaNO3和环己醇为原料，可电催化制得环己酮肟，并合成高分子“尼龙6”，其工作原理如图所示。 下列说法错误的是 A. 电势：Cu2O-Pd复合电极高于Fe催化电极 B. 工作过程中，阴极和阳极区域溶液的pH均不变(忽略溶液体积的变化) C. 环己酮肟→己内酰胺过程，可水浴加热，己内酰胺和“尼龙6”核磁共振氢谱的峰的种数不同 D. 若将20.0g环己醇全部转化成“尼龙6”理论上将生成标准状况下2.24L O2 14. 已知 。在下列条件下发生该反应，测定平衡时数据如表所示： 实验编号 实验I 实验II 实验III 起始投料 2mol SO2、1mol O2 2mol SO3 4mol SO3 温度、压强 T℃、200kPa恒温恒压容器 T℃、200kPa恒温恒容容器 T℃、400kPa恒温恒容容器 平衡时间 t1 t2 t3 能量 放Q1 kJ 吸Q2 kJ 吸Q3 kJ c(SO2) c1(SO2、) c2(SO2) c3(SO2) 转化率(α) α1(SO2) α2(SO3) α3(SO3) 下列说法错误是 A. B. 且 C. 且 D. 且 15. 向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中通入NH3，发生反应Ag⁺＋NH3⋅H2O[Ag(NH3)]⁺＋H2O和[Ag(NH3)]＋NH3·H2O＋H2O，、与pH的关系如图所示(其中M代表Ag⁺、Cl⁻、[Ag(NH3)]⁺或)，忽略溶液中Ag⁺水解。 下列说法错误的是 A. 水解平衡常数数量级为10-10 B. 曲线Ⅱ可视为AgCl溶解度随pH变化曲线 C. Ag⁺＋2NH3⋅H2O＋2H2O的平衡常数K值为107.05 D. 若通入NH3瞬间溶液处于A点，则AgCl反应离子方程式为AgCl＋2 NH3⋅H2O＋2H2O＋Cl⁻ 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 铑(Rh)和铱(Ir)形成的材料在生产生活中应用广泛，如铑(Rh)膦络合物常用作催化剂，二氧化铱(IrO₂)可用作电生理学研究中的微电极。回答下列问题： （1）铱(Ir)的原子序数为77，其价电子排布式为___________，铑(Rh)的原子序数为45，其位于元素周期表的___________区。 （2）固体铑(Rh)膦缘金催化剂(Ph为苯基)的结构如图所示，中心原子Rh的VSEPR模型是___________，该分子中P原子的杂化方式为___________，1mol该物质中含有的σ键的数目为___________(设NA为阿伏伽德罗常数的值)。 （3）在铑的复合催化剂作用下，可以将苯甲醛转化为间苯二甲醛，反应过程如下： 在水中溶解度间苯二甲醛大于苯甲醛的原因是___________。 （4）在有机合成中C-H键和C-C键是非常难断裂的键，C-H键活化曾被称为有机化学中的“圣杯”，铑、铱复合催化剂在C→H和C-C插入反应中表现出了很好的催化活性。某一种铑、铱复合催化剂晶体的四方晶胞如图所示，晶胞参数为a nm、a nm、c nm，晶胞中Ir、Rh分别形成的八面体的微粒带两个和三个负电荷，则该晶胞的化学式为___________，表示阿伏伽德罗常数的值，则晶体密度为___________g·cm-3(用含a、c、的代数式表示)。 17. 钯（Pd）的性质与铂(Pt)相似，一种从废钯催化剂(主要成分约Pd、Pt、Au和As4O3，还含少量Fe2O3、Al2O3等)中回收海绵钯、海绵铂和制备KAl(SO4)2·12H2O的工艺流程如图所示： 已知：①在王水中Au、Pt、Pd以HAuCl4、H2PtCl6和H2PdCl6形式存在，HAuCl4、H2PtCl6和H2PdCl6均为强酸。 ②(NH4)2PdCl6和(NH4)2PtCl6难溶于水，但(NH4)2PdCl4溶于水易溶于盐酸。 ③当溶液中某离子浓度c(Mn＋)≤1×10-5mol⋅L-1时，可认为该离子沉淀完全；常温下，几种沉淀的Ksp如下表所示： Fe(OH)3 Al(OH)3 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Ksp 1×10-38 1×10-33 2×10-20 5×10-17 回答下列问题： （1）“酸浸”时，需要将废钯催化剂粉碎后再加入硫酸，同时在溶液底部鼓入N2，则鼓入N2的目的是___________。 （2）“溶浸”操作完成后需要加入一种酸加热赶硝后再进行过滤等操作，这种酸是___________，“分金”时，被还原的元素有___________，得到Au单质的离子方程式为___________。 （3）“沉钯”操作中，加入NaClO3不能过量太多的原因是___________，问(NH4)2PtCl6和(NH4)2PdCl6中分别通入N2H4，在焙烧条件下可制得海绵铂和海绵钯，N2H4被氧化成N2，再将海绵铂和海绵钯混合合成Pt4Pd3的合金，若最终得到1mol Pt4Pd3的合金，理论上消耗的N2H4最小质量为___________g。 （4）“滤液I”中加入的“试剂X”是___________，“溶解”时，向所得沉淀中分批加入硫酸，同时不断搅拌，当沉淀完全溶解后，结合溶解度图像，则获得KAl(SO4)2·12H2O的最佳实验操作为___________。 18. 二氧化钛(TiO₂)被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料，粘附力强。实验室常用FeTiO3、碳粉和Cl2在900°C条件下制备TiCl4，同时还生成FeCl3、一种有毒氧化物气体和少量副产物CCl4，再用TiCl4制备纳米级TiO2(夹持装置略去)。 已知：相关物质的部分性质如表： 物质 熔点/℃ 沸点1℃ 其他性质 TiCl4 -25 136 TiCl4高温时能与O2反应，遇水极易水解，能溶于CCl₄等有机物 FeCl3 306 316 遇水易水解生成红褐色物质 CCl4 -23 77 难溶于水，且密度大于水的 回答下列问题： （1）仪器B的名称是___________，检查装置气密性并加入药品后，加热前应进行的操作是(包含活塞k1、k2的状态)___________，一段时间后，经过一系列操作，再打开电炉并加热反应管。 （2）瓷舟中主要反应的化学方程式为___________，反应过程中需用热源间歇性微热管式炉和控温箱之间的导气管，则控温箱的温度应控制的范围是___________，碱石灰的作用是___________，充分反应后，判断制备反应结束的实验现象是___________。 （3）利用蒸馏法分离滤态混合物中的TiCl4，将其直接溶解于热水中，其水解生成xTiO2⋅yH2O，经过滤、洗涤、干燥得m g样品，利用电子天平称量3.74g样品，用稀硫酸充分溶解得TiOSO4，再加入适量铝单质将TiOSO4全部还原为Ti3+，最后配成250mL溶液。取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入几滴KSCN溶液，用0.2mol·L⁻¹ NH4FeSO4标准溶液滴定，发生的反应为Fe3+＋Ti3+＋H2O=Fe2+＋TiO2+＋2H⁺，平行滴定3次，标准溶液的平均用量为20.00mL。 ①滴定终点的现象是___________； ②则样品的组成为___________(填化学式)，若加入KSCN溶液的浓度太大，将导致化学式中的y/x值___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 19. 2022年3月国家卫健委公布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》，某抗新冠病毒药物的中间体J的合成路线如下： 已知：；R1、R2=烃基。 回答下列问题： （1）A的名称为___________(用系统命名法)，H中官能团的名称为___________。 （2）D→E的反应类型为___________，J的结构简式为___________。 （3）E→F的化学方程式为___________。 （4）符合下列条件的属于酯的D的芳香同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。 ①能发生银镜反应生成和水解反应 ②只含一种官能团且核磁共振氢谱有4组峰 （5）参照以上合成路线，设计1，3-丁二烯和乙酸为原料合成的合成路线___________(无机试剂任选)。 20. 苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，工业常用乙苯作为原料来制备，发生如下反应： 主反应I：C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g) 副反应II：C6H5C2H5(g)C6H6(g)＋CH2=CH2(g) 副反应III：C6H5C2H5(g)＋H2(g)C6H5CH3(g)＋CH4(g) 知：以上反应体系中，苯乙烯的选择性： 回答下列问题： （1）在298K、101kPa时，某些物质的标准摩尔燃烧焓()如下表所示： 物质 C6H5C2H5(g) C6H5CH=CH2(g) C6H6(g) C6H5CH3(g) CH2=CH2(g) CH4(g) H2(g) /kJ·mol-1 -4610 -4439 -3301 -3905 -1411 -890.3 -285.8 则主反应I的=___________。 （2）在950K、200kPa下Fe₂O₃，作催化剂，以3mol水蒸气作稀释气，充入2mol乙苯发生上述反应，t min时反应达到平衡状态，测得体系中p(C6H5CH=CH2)∶p(C6H6)∶p(C6H5CH3)=12∶2∶1，H2的物质的量为1.1mol，则平衡时苯乙烯的选择性S(C6H5CH=CH2)=80%，C6H5C2H5(g)的平均反应速率为___________kPa⋅min⁻¹，反应II的___________，保持反应条件不变，继续通入高温水蒸气，当C6H5C2H5(g)平衡转化率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）在TK、100kPa下，Fe2O3作催化剂，充入乙苯发生上述反应，改变水蒸气稀释气用量，反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性随乙苯平衡转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b代表的产物是___________，理由是___________(利用平衡常数解释)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东中学联盟2024届高三考前模拟冲刺大联考 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-l2 N-14 O-16 Ti-48 Rb-85 Sr-88 Rh-103 Ir-192 一、选择题：本题共10小题，每小题2分。共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 还原铁粉用作食品脱氧剂后，转化成Fe3O4 B. 氯乙烷具有冷冻麻醉作用，对损伤处有镇痛效果 C. 在新买的汽车中可放入活性炭，可吸附甲醛 D. 乙二醇可用作汽车防冻液的主要成分 【答案】A 【解析】 【详解】A．还原铁粉易与氧气、水反应生成铁锈，即Fe2O3，A错误； B．氯乙烷沸点较低，易挥发，具有冷冻麻醉作用，对损伤处有镇痛效果，B正确； C．活性炭具有吸附性，可吸附甲醛，C正确； D．乙二醇加入水中能改变冷却水的蒸气压，使凝固点显著降低，因此乙二醇常用作防冻液的主要成分，D正确； 答案为A。 2. 下列实验操作或实验仪器使用错误的是 A. 分液漏斗使用前需要检查两处是否漏水 B. 可用pH试纸检验NaClO溶液中ClO-发生水解 C. 灼烧海带时，不能用坩埚钳夹持坩埚直接加热 D. 托盘天平称取10.4g NaOH时，托盘上放10g砝码并拨动游码至0.4g处 【答案】D 【解析】 【详解】A．分液漏斗使用前需要检验活塞和旋塞是否漏水，A正确； B．pH试纸检验NaClO溶液时先变蓝再褪色，可说明发生了水解，B正确； C．灼烧海带时，应将坩埚放在泥三角上灼烧，不能用坩埚钳夹持坩埚直接加热，取用坩埚时使用坩埚钳，C正确； D．托盘天平称取10.4g NaOH时，将固体放在小烧杯中称量，因此总质量将超过10.4g，D错误； 故选D。 3. 下列关于物质的结构与性质描述错误的是 A. CS2为直线形分子，在苯中溶解度大于水中的 B. 基态原子的第二电离能，O高于N和F的 C. 苯甲醇分子中，碳原子与氧原子间的共价键类型为sp3-p σ键 D. 晶体硅的熔点、硬度均低于金刚石 【答案】C 【解析】 【详解】A．中心原子的杂化方式为sp，为直线形分子，同时还是非极性分子，苯也是非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶判断在苯中溶解度大于水中的，故A正确； B．基态原子的第二电离能，O需要破坏的半充满的稳定结构，因此高于N和F的，故B正确； C．苯甲醇中，碳原子与氧原子间的共价键类型为- σ键，故C错误； D．晶体硅中Si-Si键长大于金刚石中C-C键长，Si-Si共价键键能小于C-C键的，因此熔点、硬度均低于金刚石的，故D正确。 答案选C。 4. 用下列实验装置和方法进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用装置甲制备干燥的氨 B. 用装置乙证明氧化性：Cl2>I2、Br2>I2 C. 用装置丙证明石蜡含不饱和烃 D. 利用装置丁测量化学反应速率 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置甲中，不能用氯化钙干燥氨气，氯化钙会吸收氨气，故A错误； B．装置乙采用逐滴滴加浓盐酸的方式，当加入少量浓盐酸时，生成少量氯气，进入NaBr、NaI混合液中，若观察到四氯化碳呈现紫红色，则说明碘离子先与氯气反应，则碘离子还原性强于溴离子、碘离子还原性强于氯离子，所以氧化性、，故B正确； C．装置丙能证明石蜡裂化或裂解产生了不饱和烃，但是石蜡本身不含不饱和烃，故C错误； D．装置丁中用是长颈漏斗，生成的气体可由长颈漏斗逸出，故D错误； 答案选B。 5. 金属卟啉稠合石墨烯纳米带为平面带状结构，具有高电导率、高热导率和低噪声等优良性能，有望成为微纳集成电路的互连材料。Ni的卟啉稠合石墨烯结构如图所示，下列说法正确的是 A. 结构中C和N的杂化方式相同 B. 结构中N-Ni-N的键角约为109°28＇ C. 结构中的非金属元素均位于元素周期表的p区 D. 结构中Ni与N原子间化学键均为配位键 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题干中金属卟啉稠合石墨烯纳米带为平面带状结构，N为sp2杂化，同时-Ar1、-Ar2中的苯环支链中均有饱和碳，C杂化方式有sp2和sp3，故A错误； B．平面带状结构说明中心Ni原子采用dsp2杂化，空间构型为平面正方形，N-Ni-N的键角约为90°，故B错误； C．该结构中的非金属元素有H、C、N、Cl，H位于元素周期表的s区，故C错误； D．结构N原子均采用sp2杂化，同时余下p轨道还参与形成大π键，孤电子对位于杂化轨道中，与Ni之间通过配位键结合，故D正确； 故答案为D。 6. 过一硫酸()在一定条件下能将酮和烯烃分别转化为酯和环氧结构，其反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A 根据上述机理可知，过一硫酸具有强氧化性 B. 是烯烃转化为环氧结构的催化剂 C. 整个反应过程中，有非极性键的断裂，但没有非极性键的形成 D. 若2-丁烯和丙酮发生上述反应，总反应可能为CH3CH=CHCH3+2CH3COCH3+3H2SO5→2CH3COOCH3+3H2SO4+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．在一定条件下能将酮和烯烃分别转化为酯和环氧结构，在有机反应里，加氧原子去氢原子认为是氧化反应，然而酮又稳定，所以过一硫酸具有强氧化性，故A正确； B．参与了反应，经过①②③④四步后又变回起始物质，反应前后没有改变，符合催化剂的特征，是烯烃转化为环氧结构的催化剂，B正确； C．整个反应过程中，④过程中氧氧单键断裂，即有非极性键的断裂，③过程中有新的氧氧单键的形成，即有非极性键的形成，故C错误； D．若2-丁烯和丙酮发生上述反应，，通过观察图示，知道双键变成环氧结构，酮基变成酯基，所以总反应可能为CH3CH=CHCH3+2CH3COCH3+3H2SO5→2CH3COOCH3+3H2SO4+，故D正确； 答案选C。 7. 非天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体其结构如图所示，下列说法正确的是 A. AHPA中含有2种含氧官能团 B. AHPA分子中不含手性碳原子 C. 除氢原子外，AHPA中其他原子可能共平面 D. 1mol该分子最多与7mol H2发生反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．AHPA中含有硝基、羟基、羧基三种含氧官能团，故A错误； B．星号标记的碳原子为手性碳原子，故B错误； C．上图中星号标记的碳原子为杂化，当该碳原子上的羧基在平面中时，羟基、氢原子会离开平面，故C错误； D．该分子中苯环、碳碳双键、硝基均能与氢气反应，分别消耗3、1、3mol ，最多与7mol 发生反应，故D正确。 答案选D。 8. 呋喃甲酸(C5H4O3)微溶于冷水，易溶于热水乙醇和乙醚，在130-140℃升华，可以用来合成抗生素。糠醇(C5H6O2)沸点为171℃的无色至淡黄色透明液体，主要用于制备呋喃树脂。实验室常用呋喃甲醛为原料制取糠醇和呋喃甲酸，其原理与流程如下： 原理：。 下列说法正确的是 A. “萃取剂”可用乙醚，萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向下 B. “操作II”可用减压蒸馏节省能耗，“目标产物I”为糠醇 C. “操作III”中用的主要仪器只是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳 D. “纯化”时先用冷水洗涤，再用乙醇洗涤，然后自然晾干 【答案】B 【解析】 【分析】呋喃甲醛发生反应后生成糠醇和呋喃甲酸钠，通过萃取剂萃取后，有机相为糠醇(C5H6O2)的有机溶液，可通过蒸馏法得到糠醇，水相为呋喃甲酸钠溶液，与HCl反应生成呋喃甲酸，通过降温结晶、过滤、洗涤、干燥，得到粗产品，纯化后得到纯品。 【详解】A．“萃取剂”可用乙醚，萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向上，故A错误； B．呋喃甲醛发生反应后生成糠醇和呋喃甲酸钠，呋喃甲酸钠与HCl反应生成呋喃甲酸，进一步纯化，糠醇()沸点为171℃相对较高，因此“操作II”可用减压蒸馏节省能耗，“目标产物I”为糠醇，故B正确； C．根据呋喃甲酸()微溶于冷水，“操作III”应该为降温结晶、过滤、洗涤、干燥，故主要仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳、漏斗、烧杯等，故C错误； D．呋喃甲酸在130-140℃升华，“纯化”时可采用升华或重结晶的方式，若洗涤，呋喃甲酸易溶于乙醇，因此不能用乙醇洗涤，故D错误。 答案选B。 9. 已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，位于两个不同的周期，基态Z原子中，s能级与p能级上填充的电子数相等。由H和X、Y、Z、W组成的某离子化合物，其结构如图所示。 下列说法正确的是 A. 简单离子的还原性：Y>W B. 简单氢化物的分子极性X>Y C. Z和H组成的10电子微粒有2种 D. W的氢化物与水分子能形成氢键增大溶解度 【答案】A 【解析】 【分析】基态Z原子中，s能级与p能级上填充的电子数相等，根据结构中Z的成键情况，可以推出Z为O，再根据X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，位于两个不同的周期，则X为C、Y为N、W为Cl。 【详解】简单离子的还原性：N>Cl，故A正确； 为非极性分子，为极性分子，则简单氢化物的分子极性：C<N，故B错误； O和H组成的10电子微粒有、、，故C错误； HCl与水分子不会形成氢键，故D错误。 10. 可充电Na-CO2电池具有CO2固定/利用和能量存储的双重功能而被认为是解决能源危机和温室效应的有效途径。Na-CO2电池工作原理如下图所示，中间为Na+交换膜。 下列说法正确的是 A. 为了提高NaFSI基电解液流动性，可选用水溶液 B. 电流从Na电极经电解液流向CO2电极 C. 当处理8.8 CO2时，理论上有0.4mol Na+经交换膜移向Na电极 D. 放电时总反应方程式为 【答案】B 【解析】 【分析】根据示意图可知，Na为负极，电极反应式为，正极上CO2得电子变为HCOOH，电极反应式为：，经交换膜移向正极； 【详解】A．Na-电池中，以Na作为负极，钠能与水发生剧烈反应，故A错误； B．二氧化碳参与电极为正极，电流从正极经外电路流向负极，再从负极经电解液流回正极，故B正确； C．参与电极反应式，当消耗0.2mol二氧化碳时，转移的电子为0.4mol，理论上有0.4mol 经交换膜移向正极，故C错误； D．甲酸属于弱酸，不能拆，因此放电时总反应方程式为，故D错误。 答案选B。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列操作能达到相应实验目的的是 实验目 操作 A 检验鸡皮中是否含有脂肪 取一小块鸡皮于表面皿上，将几滴浓硝酸滴到鸡皮上，一段时间后鸡皮变黄 B 检验甘氨酸亚铁中的铁的价态 取少量甘氨酸亚铁试剂溶于稀硫酸中，滴入几滴酸性KMnO4溶液，紫色褪色 C 比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)大小 向0.1mol·L-1 NaCl和0.01mol·L⁻¹ NaI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，先生成黄色沉淀 D 比较酚羟基和醇羟基中氢的活性 向乙醇和苯酚溶液中分别加入相同大小的Na粒，苯酚溶液中反应更剧烈 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．用浓硝酸检验含苯环的蛋白质，不能检验脂肪，故A错误； B．取少量甘氨酸亚铁试剂溶于稀硫酸中，滴入几滴酸性KMnO4溶液，紫色褪色，有可能是甘氨酸根离子使高锰酸钾褪色，也有可能是二价铁使高锰酸钾褪色，故B错误； C．向0.1mol/L NaCl和0.01mol/L NaI的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，先生成黄色沉淀，在NaI浓度小的情况下，生成AgI沉淀，进一步说明Ksp(AgI)小，故C正确； D．向乙醇和苯酚溶液中分别加入相同大小的Na粒，苯酚溶液中反应更剧烈，苯酚溶液中含有水，钠粒也会与水反应，故D错误； 答案为C。 12. 利用如下反应可合成糖尿病患者的抑制剂，下列说法错误的是 A. X→Z、Z→W分别涉及到加成反应和氧化反应 B. Y中C的杂化方式有2种 C. X、Y、Z和W均能与盐酸、NaOH溶液反应 D. 若用尿素、NC-CH2COOCH3、甲醛发生上述反应可生成 【答案】AB 【解析】 【详解】A．X→Z涉及到加成反应，Z→W涉及到先加成再消去，故A符合题意； B．Y中C的杂化方式有sp、sp2、sp33种，故B符合题意； C．X、Z和W均含有酰胺基、Y中含有酯基，都能与盐酸、NaOH溶液反应，故C不符合题意； D．根据上述反应原理，用尿素、NC-CH2COOCH3、甲醛发生上述反应生成，故D不符合题意； 答案为AB。 13. 湖南大学提出利用NaNO3和环己醇为原料，可电催化制得环己酮肟，并合成高分子“尼龙6”，其工作原理如图所示。 下列说法错误的是 A. 电势：Cu2O-Pd复合电极高于Fe催化电极 B. 工作过程中，阴极和阳极区域溶液的pH均不变(忽略溶液体积的变化) C. 环己酮肟→己内酰胺过程，可水浴加热，己内酰胺和“尼龙6”核磁共振氢谱的峰的种数不同 D. 若将20.0g环己醇全部转化成“尼龙6”理论上将生成标准状况下2.24L O2 【答案】BD 【解析】 【分析】该装置属于电解池，左边电极为阳极，电极反应式为-2e-+2OH-=+2H2O、4OH--4e-=O2↑+2H2O，右边电极为阴极，电极反应式为++4H2O+6e-=+7OH-，据此分析； 【详解】A．Cu2O-Pd复合电极的电极反应式为-2e-+2OH-=+2H2O、4OH--4e-=O2↑+2H2O，Fe催化电极的电极反应式为++4H2O+6e-=+7OH-，再异构化为己内酰胺，最后合成“尼龙6”，电流从正极流向Cu2O-Pd复合电极，经电解液流向Fe催化电极，最后流回负极，电流从高电势流向低电势，故电势：Cu2O-Pd复合电极高于Fe催化电极，故A说法正确； B．交换膜上交换的氢氧根数量与电路中转移的电子数相等，阴极消耗1mol环己酮时，电路中转移6mol电子，但是生成7mol氢氧根离子，交换膜交换6mol氢氧根离子，则阴极的pH增大，故B说法错误； C．己内酰胺和“尼龙6”核磁共振氢谱的峰的种数，前者有6种，后者由于角标n则有成千上万种，故C说法正确； D．20.0g环己醇为0.2mol，根据阴极计算电路中转移1.2mol电子，环己醇转移0.4mol电子，则生成氧气转移0.8mol电子，氧气物质的量为0.2mol，标准状况下体积为4.48L，故D说法错误； 答案为BD。 14. 已知 。在下列条件下发生该反应，测定平衡时数据如表所示： 实验编号 实验I 实验II 实验III 起始投料 2mol SO2、1mol O2 2mol SO3 4mol SO3 温度、压强 T℃、200kPa恒温恒压容器 T℃、200kPa恒温恒容容器 T℃、400kPa恒温恒容容器 平衡时间 t1 t2 t3 能量 放Q1 kJ 吸Q2 kJ 吸Q3 kJ c(SO2) c1(SO2、) c2(SO2) c3(SO2) 转化率(α) α1(SO2) α2(SO3) α3(SO3) 下列说法错误的是 A. B. 且 C. 且 D. 且 【答案】A 【解析】 【详解】A．若实验II在恒压条件下，与实验I达到相同的平衡状态，此时、、，但是实验II在恒容条件下，相比恒压条件下，分解的少了，则、、，两个实验温度相同，平衡常数不变，根据可以推出。把实验III容器从中间隔开，此时为两个容器每个容器投料与实验II相同，但是实验III压强大，反应速率快，达到平衡时时间短，故A错误； B．实验III容器相当于把两个实验II容器合并，合并恢复到原来体积，假设平衡不移动，此时对应、、，但是合并时，平衡向生成方向移动，则，故B正确； C．由B可知，合并时，平衡向生成方向移动，，故C正确； D．由B可知，合并时，平衡向生成方向移动，SO2的转化率减小，且，D正确； 故选A。 15. 向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中通入NH3，发生反应Ag⁺＋NH3⋅H2O[Ag(NH3)]⁺＋H2O和[Ag(NH3)]＋NH3·H2O＋H2O，、与pH的关系如图所示(其中M代表Ag⁺、Cl⁻、[Ag(NH3)]⁺或)，忽略溶液中Ag⁺水解。 下列说法错误的是 A. 水解平衡常数数量级为10-10 B. 曲线Ⅱ可视为AgCl溶解度随pH变化曲线 C. Ag⁺＋2NH3⋅H2O＋2H2O的平衡常数K值为107.05 D. 若通入NH3瞬间溶液处于A点，则AgCl反应离子方程式为AgCl＋2 NH3⋅H2O＋2H2O＋Cl⁻ 【答案】BD 【解析】 【详解】A．NH水解平衡常数，根据点(4.62，4.62)可以计算出=10-4.62，c(H+)=10-4.62，则水解常数为，数量级约为10-10，故A说法正确； B．根据图像可以判断出，随着氨水的浓度增大，溶解AgCl增加，曲线Ⅰ和曲线Ⅳ从重合到分开，推出曲线Ⅰ代表氯离子，曲线Ⅳ代表，曲线Ⅲ代表[Ag(NH3)]+，曲线Ⅱ代表，故B说法错误； C．当pH=11.12时，根据氨水的电离平衡常数=10-4.76，忽略溶液中Ag+水解，则铵根浓度与氢氧根浓度相等，则c(NH3·H2O)=0.1mol/L，此时曲线Ⅱ、Ⅳ的横坐标为-2.35、-7.4，的平衡常数，故C说法正确； D．若通入NH3瞬间溶液处于A点，A点的Q＜曲线Ⅲ的K，应移向曲线Ⅲ生成[Ag(NH3)]+，其离子方程式为AgCl＋NH3⋅H2O[Ag(NH3)]+＋H2O＋Cl⁻，故D说法错误； 答案为BD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 铑(Rh)和铱(Ir)形成的材料在生产生活中应用广泛，如铑(Rh)膦络合物常用作催化剂，二氧化铱(IrO₂)可用作电生理学研究中的微电极。回答下列问题： （1）铱(Ir)的原子序数为77，其价电子排布式为___________，铑(Rh)的原子序数为45，其位于元素周期表的___________区。 （2）固体铑(Rh)膦缘金催化剂(Ph为苯基)的结构如图所示，中心原子Rh的VSEPR模型是___________，该分子中P原子的杂化方式为___________，1mol该物质中含有的σ键的数目为___________(设NA为阿伏伽德罗常数的值)。 （3）在铑的复合催化剂作用下，可以将苯甲醛转化为间苯二甲醛，反应过程如下： 在水中溶解度间苯二甲醛大于苯甲醛的原因是___________。 （4）在有机合成中C-H键和C-C键是非常难断裂的键，C-H键活化曾被称为有机化学中的“圣杯”，铑、铱复合催化剂在C→H和C-C插入反应中表现出了很好的催化活性。某一种铑、铱复合催化剂晶体的四方晶胞如图所示，晶胞参数为a nm、a nm、c nm，晶胞中Ir、Rh分别形成的八面体的微粒带两个和三个负电荷，则该晶胞的化学式为___________，表示阿伏伽德罗常数的值，则晶体密度为___________g·cm-3(用含a、c、的代数式表示)。 【答案】（1） ①. ②. d （2） ①. 三角双锥 ②. ③. 114 （3）相同条件下间苯二甲醛与水形成的氢键数目多于苯甲醛的，则溶解度大于苯甲醛 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 铱(Ir)的原子序数为77，根据稀有气体原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，可推出铱(Ir)的其价电子排布式为，铑(Rh)的原子序数为45，正好等于77-32，位于铱(Ir)的正上方，在元素周期表的d区； 【小问2详解】 根据固体铑(Rh)膦络合催化剂(Ph为苯基)的结构图，可以判断出中心原子Rh有五个杂化轨道，因此VSEPR模型是三角双锥，P原子的杂化方式为，中σ键的数目36，因此1mol该物质中含有的σ键的数目为114； 【小问3详解】 间苯二甲醛中含有两个醛基，醛基中的氧都能与水中的氢形成氢键，苯甲醛中只有一个醛基，因此与水形成的氢键数目少，故答案为相同条件下间苯二甲醛与水形成的氢键数目多于苯甲醛的，则溶解度大于苯甲醛； 小问4详解】 铑、铱复合催化剂晶体的四方晶胞图可发现八面体对角线在晶胞的棱和面对角线，两个八面体共用一个O，利用均分，每个八面体平均含有3个O，因此阴离子化学式分别为、，晶胞中含有的有2个，含有也有2个，负电荷总数为-10，根据电荷守恒正电荷总数为＋10，根据晶胞中Sr和Rb的总个数为8个，化合价分别为＋2、＋1，因此晶胞中含有2个Sr和6个Rb，则该晶胞的化学式为，晶胞的质量为：，晶胞的体积为：，则晶体密度为。 17. 钯（Pd）的性质与铂(Pt)相似，一种从废钯催化剂(主要成分约Pd、Pt、Au和As4O3，还含少量Fe2O3、Al2O3等)中回收海绵钯、海绵铂和制备KAl(SO4)2·12H2O的工艺流程如图所示： 已知：①在王水中Au、Pt、Pd以HAuCl4、H2PtCl6和H2PdCl6形式存在，HAuCl4、H2PtCl6和H2PdCl6均为强酸。 ②(NH4)2PdCl6和(NH4)2PtCl6难溶于水，但(NH4)2PdCl4溶于水易溶于盐酸。 ③当溶液中某离子浓度c(Mn＋)≤1×10-5mol⋅L-1时，可认为该离子沉淀完全；常温下，几种沉淀的Ksp如下表所示： Fe(OH)3 Al(OH)3 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Ksp 1×10-38 1×10-33 2×10-20 5×10-17 回答下列问题： （1）“酸浸”时，需要将废钯催化剂粉碎后再加入硫酸，同时在溶液底部鼓入N2，则鼓入N2的目的是___________。 （2）“溶浸”操作完成后需要加入一种酸加热赶硝后再进行过滤等操作，这种酸是___________，“分金”时，被还原的元素有___________，得到Au单质的离子方程式为___________。 （3）“沉钯”操作中，加入NaClO3不能过量太多的原因是___________，问(NH4)2PtCl6和(NH4)2PdCl6中分别通入N2H4，在焙烧条件下可制得海绵铂和海绵钯，N2H4被氧化成N2，再将海绵铂和海绵钯混合合成Pt4Pd3的合金，若最终得到1mol Pt4Pd3的合金，理论上消耗的N2H4最小质量为___________g。 （4）“滤液I”中加入的“试剂X”是___________，“溶解”时，向所得沉淀中分批加入硫酸，同时不断搅拌，当沉淀完全溶解后，结合溶解度图像，则获得KAl(SO4)2·12H2O的最佳实验操作为___________。 【答案】（1）搅拌，使固体与液体成分接触，加快反应速率，提高Fe、Al、Cu的浸取率，使反应物充分反应 （2） ①. 浓盐酸 ②. Pd、Au ③. （3） ①. 过量的与反应生成污染环境 ②. 224 （4） ①. 铁粉 ②. 将硫酸溶解后的溶液加热浓缩至晶膜现象时，加入固体至饱和，冷却至0℃结晶过滤，洗涤、干燥 【解析】 【分析】废钯催化剂加入硫酸酸浸，将铁铝元素转化为硫酸盐得到滤液，滤液加入铁将铁离子转化为亚铁离子，调节pH分离出氢氧化铝沉淀，沉淀溶解后经过一系列处理得到KAl(SO4)2·12H2O；酸浸后滤渣加入王水溶解Au、Pt、Pd得到其溶液，加入亚硫酸钠还原金元素得到金单质，同时+4价铂被还原为+2价，过滤得到金单质和滤液Ⅱ，滤液Ⅱ加入氯化铵得到(NH4)2PtCl6沉淀，(NH4)2PtCl6处理得到Pt单质，沉铂后溶液加入氯酸钠、氯化铵将二价Pd氧化后沉淀得到(NH4)2PdCl6沉淀，处理得到Pd； 【小问1详解】 “酸浸”时，需要将废钯催化剂粉碎后再加入硫酸，同时在溶液底部鼓入N₂，此时固体颗粒就会上下翻滚增大与液体的接触面积，则鼓入N₂的目的是搅拌，使固体与液体成分接触，加快反应速率，提高Fe、Al、Cu的浸取率，使反应物充分反应； 小问2详解】 “溶浸”操作完成后，加热赶硝时，盐酸也会挥发，为了不破坏配离子，需要保持溶液中一定的氯离子浓度，则需要加入酸是浓盐酸；“分金”时，加入将还原为Au单质，同时根据难溶于水、溶于水，因此还把还原为，故答案为Pd、Au；反应中Au化合价由+3变为0、硫化合价由+4变为+6，结合电子守恒可知，得到Au单质的离子方程式为； 【小问3详解】 “沉钯”操作中，加入将氧化为，同时生成，若过量太多则过量的与反应生成污染环境；若最终得到1mol 的合金，则转移电子为4×4＋3×4=28mol，被氧化成失去4，因此消耗的最小物质的量为7mol，质量为224g； 【小问4详解】 “滤液I”中加入的“试剂X”目的是将三价铁还原为二价铁，为下一步更好的沉淀铝离子，因此“试剂X”为铁粉；结合溶解度图像，可以发现，高温时溶解度大，则获得的最佳实验操作为将硫酸溶解后的溶液加热浓缩至晶膜现象时，加入固体至饱和，冷却至0℃结晶过滤，洗涤、干燥。 18. 二氧化钛(TiO₂)被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料，粘附力强。实验室常用FeTiO3、碳粉和Cl2在900°C条件下制备TiCl4，同时还生成FeCl3、一种有毒氧化物气体和少量副产物CCl4，再用TiCl4制备纳米级TiO2(夹持装置略去)。 已知：相关物质的部分性质如表： 物质 熔点/℃ 沸点1℃ 其他性质 TiCl4 -25 136 TiCl4高温时能与O2反应，遇水极易水解，能溶于CCl₄等有机物 FeCl3 306 316 遇水易水解生成红褐色物质 CCl4 -23 77 难溶于水，且密度大于水的 回答下列问题： （1）仪器B的名称是___________，检查装置气密性并加入药品后，加热前应进行的操作是(包含活塞k1、k2的状态)___________，一段时间后，经过一系列操作，再打开电炉并加热反应管。 （2）瓷舟中主要反应的化学方程式为___________，反应过程中需用热源间歇性微热管式炉和控温箱之间的导气管，则控温箱的温度应控制的范围是___________，碱石灰的作用是___________，充分反应后，判断制备反应结束的实验现象是___________。 （3）利用蒸馏法分离滤态混合物中的TiCl4，将其直接溶解于热水中，其水解生成xTiO2⋅yH2O，经过滤、洗涤、干燥得m g样品，利用电子天平称量3.74g样品，用稀硫酸充分溶解得TiOSO4，再加入适量铝单质将TiOSO4全部还原为Ti3+，最后配成250mL溶液。取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入几滴KSCN溶液，用0.2mol·L⁻¹ NH4FeSO4标准溶液滴定，发生的反应为Fe3+＋Ti3+＋H2O=Fe2+＋TiO2+＋2H⁺，平行滴定3次，标准溶液的平均用量为20.00mL。 ①滴定终点的现象是___________； ②则样品的组成为___________(填化学式)，若加入KSCN溶液的浓度太大，将导致化学式中的y/x值___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 关闭打开，先通入过量的气体 （2） ①. ②. 136～306℃ ③. 吸收多余氯气，防止污染环境 ④. 仪器B中无液体凝结 （3） ①. 滴入最后半滴时，溶液变为浅血红色，且30s不恢复 ②. ③. 偏大 【解析】 【分析】利用如图所示装置在实验室制备并收集TiCl4，并用TiCl4制备纳米TiO2，反应前通入氮气，排除装置内空气，随后通入Cl2，经过浓硫酸干燥后，氯气进入瓷舟与FeTiO3、C反应，生成TiCl4、FeCl3外，同时生成CCl4、CO，反应的化学方程式为2FeTiO3+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO；TiCl4、FeCl3、CO均会进入控温箱，根据FeCl3和TiCl4的沸点可知，控温箱控制温度在150-200℃，可冷凝FeCl3且保证TiCl4为气态，从而除去TiCl4中混有的FeCl3，最后TiCl4经冷凝收集在锥形瓶中，碱石灰用于吸收多余的氯气，因反应生成的CO尚未处理，故装置单元X作用为吸收CO，防止其污染环境。 【小问1详解】 仪器B的名称是球形冷凝管，高温时能与反应，故检查装置气密性并加入药品后，加热前应进行的操作目的应将装置中的空气排净，因此操作是关闭打开，先通入过量的气体； 【小问2详解】 根据瓷舟中含有、碳粉和在900℃条件下制备，同时还生成、一种有毒900℃氧化物气体CO，则瓷舟中主要反应的化学方程式为，控温箱收集固体，抽滤瓶收集和，因此控温箱的温度应控制的范围是136～306℃，碱石灰的作用是吸收多余氯气，防止污染环境；防止外界水进入前面装置。冷凝管冷凝和，充分反应后，判断制备反应结束的实验现象是仪器B中无液体凝结； 【小问3详解】 ①滴定终点时结合显浅血红色，因此其现象是滴入最后半滴时，溶液变为浅血红色，且30s不恢复； ②样品含有的为，其物质的量为0.04mol，则的质量为3.74-3.2=0.54g，的物质的量为0.03mol，则样品的组成为，若加入KSCN溶液的浓度太大，会提前显示滴定终点，滴定时消耗的标准溶液的体积偏小，测得偏少，偏多，则将导致化学式中的y/x值偏大。 19. 2022年3月国家卫健委公布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》，某抗新冠病毒药物的中间体J的合成路线如下： 已知：；R1、R2=烃基。 回答下列问题： （1）A的名称为___________(用系统命名法)，H中官能团的名称为___________。 （2）D→E的反应类型为___________，J的结构简式为___________。 （3）E→F的化学方程式为___________。 （4）符合下列条件的属于酯的D的芳香同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。 ①能发生银镜反应生成和水解反应 ②只含一种官能团且核磁共振氢谱有4组峰 （5）参照以上合成路线，设计1，3-丁二烯和乙酸为原料合成的合成路线___________(无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 1，4-苯二乙烯 ②. 羟基、碳氯键 （2） ①. 取代反应 ②. （3）++。 （4）13 （5） 【解析】 【分析】根据E→F的分子式变化，将F中的S换成O，换成-Cl，因此E的结构简式为，D为，C为，B为，A为，J为。 【小问1详解】 A为，名称为1，4-苯二乙烯，H为，官能团的名称为羟基、碳氯键。 【小问2详解】 由分析知，D→E的反应类型为取代反应，J的结构简式为。 【小问3详解】 E与E→F的化学方程式为。 转化为，化学方程式为++。 【小问4详解】 D为，符合下列条件的属于酯的D的芳香同分异构体：①能发生银镜反应生成和水解反应；②只含一种官能团且核磁共振氢谱有4组峰，则含有2个-OOCH结构，且分子应高度对称，侧链还有4个饱和碳原子；①当有6个侧链时，分别为4个-CH3和2个-OOCH，符合的只有1种；②当有4个侧链时，第一种情况：2个-OOCH和2个-CH2CH3；、、、，共4种；第二种情况：2个- CH2OOCH和2个-CH3；同理，共4种；③当有2个取代基时，第一种情况：2个- CH2CH2OOCH；只有处于对位时才有4种等效氢原子；故只有1种；第二种情况：2个- CH(CH3)OOCH；同理，只有1种；第三种情况，1个-OOCH，1个-C(CH3)3，、，共2种，综上所述，符合条件的同分异构体共13种。 【小问5详解】 合成的物质与有两个环状结构，逆推法，合成需要的物质是和，此时再联系反应结构特点，因此设计合成路线为： 。 20. 苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，工业常用乙苯作为原料来制备，发生如下反应： 主反应I：C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g) 副反应II：C6H5C2H5(g)C6H6(g)＋CH2=CH2(g) 副反应III：C6H5C2H5(g)＋H2(g)C6H5CH3(g)＋CH4(g) 知：以上反应体系中，苯乙烯的选择性： 回答下列问题： （1）在298K、101kPa时，某些物质的标准摩尔燃烧焓()如下表所示： 物质 C6H5C2H5(g) C6H5CH=CH2(g) C6H6(g) C6H5CH3(g) CH2=CH2(g) CH4(g) H2(g) /kJ·mol-1 -4610 -4439 -3301 -3905 -1411 -890.3 -285.8 则主反应I的=___________。 （2）在950K、200kPa下Fe₂O₃，作催化剂，以3mol水蒸气作稀释气，充入2mol乙苯发生上述反应，t min时反应达到平衡状态，测得体系中p(C6H5CH=CH2)∶p(C6H6)∶p(C6H5CH3)=12∶2∶1，H2的物质的量为1.1mol，则平衡时苯乙烯的选择性S(C6H5CH=CH2)=80%，C6H5C2H5(g)的平均反应速率为___________kPa⋅min⁻¹，反应II的___________，保持反应条件不变，继续通入高温水蒸气，当C6H5C2H5(g)平衡转化率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）在TK、100kPa下，Fe2O3作催化剂，充入乙苯发生上述反应，改变水蒸气稀释气用量，反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性随乙苯平衡转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b代表的产物是___________，理由是___________(利用平衡常数解释)。 【答案】（1） （2） ①. ②. ③. 增大 （3） ①. 苯 ②. 改变水蒸气稀释气用量，不影响平衡常数，根据反应III和反应II平衡常数表达式可发现，反应III与反应II的平衡常数比值不变，增大，故曲线b表示苯 【解析】 【小问1详解】 根据表格中物质的标准摩尔燃烧焓，可得主反应I的 C6H5C2H5(g)标准摩尔燃烧焓-C6H5CH=CH2(g) 标准摩尔燃烧焓-H2标准摩尔燃烧焓，； 【小问2详解】 在950K、200kPa下，说明是恒温恒压容器，以3mol水蒸气作稀释气，充入2mol乙苯发生上述反应，t min时反应达到平衡状态，测得体系中，的物质的量为1.1mol，设、、物质的量分别为12x mol、2x mol、x mol，主反应生成12xmolC6H5CH=CH2时，生成12xmolH2，副反应III生成xmolC6H5CH3时，消耗xmolH2，所以12x-x=1.1，则x=0.1，、、物质的量分别为1.2mol、0.2mol、0.1mol，、物质的量分别为0.2mol、0.1mol，乙苯物质的量为2-1.2-0.2-0.1=0.5mol，气体总物质的量为(0.5+1.2+1.1+0.2+0.2+0.1+0.1+3)mol=6.4mol，则平衡时苯乙烯的选择性；(g)起始压强为200×=80kPa，平衡时压强为200×=kPa，则(g)的平均反应速率为，反应II的；保持反应条件不变，继续通入高温水蒸气，上述反应都会正向移动，(g)平衡转化率将增大； 【小问3详解】 反应I为主反应，最初苯乙烯的选择性大于苯和甲苯，即曲线a代表苯乙烯的选择性；在TK、100kPa下，作催化剂，充入乙苯发生上述反应，改变水蒸气稀释气用量，图像显示苯乙烯选择性随着乙苯转化率增大而减小，说明是增加了水蒸气的用量，等效减压，主反应I：C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)＋H2(g)正向移动，副反应II：C6H5C2H5(g)C6H6(g)＋CH2=CH2(g)正向移动，副反应III：C6H5C2H5(g)＋H2(g)C6H5CH3(g)＋CH4(g)不受分压变化移动，反应II的平衡常数表达式为，反应III的平衡常数表达式为，，恒温恒压增加了水蒸气的用量c(H2)减小，不变，则增大，即增大，所以苯的选择性相对甲苯增大，而曲线b选择性大于c，故其中曲线b代表的产物是苯，理由是改变水蒸气稀释气用量，不影响平衡常数，根据反应III和反应II平衡常数表达式可发现，反应III与反应II的平衡常数比值不变，增大，故曲线b表示苯。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$