内容正文:
2024年滁州市高二教学质量监测
化学
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,务必擦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。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题共14个小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”,下列说法正确的是
A. 神舟飞船上硅太阳能电池板主要成分为
B. 逃逸塔的材料是超高强度钢,其熔点高于纯铁
C. 火箭推进剂(液氧—甲烷)中的甲烷是由极性键构成的非极性分子
D. 飞行器使用的耐高温酚醛树脂胶粘剂属于新型无机非金属材料
2. 化学与生活密切相关,下列叙述错误的是
A. 璀璨绚丽的烟花与原子核外电子跃迁有关,属于发射光谱
B. 明矾可用于自来水的净化、消毒
C. 牙膏中添加适量含氟化合物,可有效预防龋齿
D. 苯酚能使蛋白质变性,其水溶液可用于环境消毒
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 乙醛的结构简式:
B. 顺-2-丁烯分子结构的球棍模型:
C. 轨道的电子云轮廓图:
D. 的电子式:
4. 硝酸根电催法合成氨的离子方程式为:,下列说法正确的是
A. 和含有的质子数相等
B. 和均含有非极性共价键
C. 模型和空间结构一致
D. 分子之间氢键O—H…O的键角约为
5. 铁元素某化合物M的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是
A. 元素的第一电离能由大到小的顺序:
B. 基态外围电子排布式为
C. M中所含有的化学键类型有共价键、配位键、氢键
D. M中键和键的数目比为
6. 有机化合物N具有广谱抗菌活性,其结构简式如图。下列关于N说法错误是
A. 分子式为
B. 存在顺反异构体
C. 可与溶液发生显色反应
D. 该有机物最多能与反应
7. 的治理是生态环境保护的重要课题,某含的催化剂作用机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 基态S原子的核外电子有16种空间运动状态
B. 反应机理③中元素的化合价升高
C. 加入催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率
D. 该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
8. 下列装置与对应操作正确是
A.用铁氰化钾溶液验证牺牲阳极保护法
B.制取无水固体
C.析出晶体
D.测定溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
9. Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其最高正化合价与原子半径如图所示,硫磺易溶于WZ2,Q、W原子序数之和等于X原子序数。
下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点: B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 位于元素周期表第二周期第Ⅲ族 D. 和形成的18电子的微粒只有1种
10. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是
A. 在晶体中,距最近的形成正八面体
B. 在晶体中,与每个距离相等且最近的共有8个
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为
D. 该气态团簇分子的分子式为EF或FE
11. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中通入气体
出现黑色沉淀
酸性强于硫酸
B
乙醇和浓硫酸共热至,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
乙烯发生了加成反应
C
向淀粉溶液中加入适量溶液,加热,冷却后取样滴加少量碘水
溶液不变蓝
淀粉已水解完全
D
向溶液中加溶液,再加入溶液
先产生白色沉淀,然后沉淀变成红褐色
A. A B. B C. C D. D
12. 利用高效催化剂处理汽车尾气中与的反应为:,。某温度下,在恒容密闭容器中加入和发生上述反应,时达平衡,部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是随时间的变化
B. 催化剂可以缩短平衡时间,并提高平衡产率
C. 升高温度,该平衡右移,平衡常数增大
D. 该条件下,,平均反应速率
13. 电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是
A. 金属锂电极电势低于光催化电极
B. 放电时,外电路有电子通过,生成
C. 充电时,从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移
D. 该蓄电池可实现如下能量转化:光能→电能→化学能→电能
14. 温度为时,用的盐酸分别滴定的氨水和溶液(碱性:强于),溶液的与或的关系如图所示,。下列说法错误的是
A. 曲线I对应的是滴定的曲线 B. a点对应的溶液
C. b、e点溶液中水的电离程度: D. f点溶液中
二、填空题(包括第15题~第19题,5个大题,共58分)
15. 高性能碳化硅增强铝基复合材料应用在机器人引擎推杆上,在我国的航天事业快速发展中发挥了重要作用。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布图为___________,三种元素电负性由大到小的顺序为___________。
(2)下列状态铝的原子或离子,电离失去最外层一个电子所需能量最大的是___________。
a. b. c. d.
(3)三乙基铝熔点:是一种金属有机物,可做火箭燃料。三乙基铝分子中含有键___________个,三乙基铝中铝原子的杂化方式是___________。
(4)碳化硅晶胞结构如图所示。
①碳化硅晶体的熔点比金刚石___________(选填“高”或“低”),原因是___________。
②若晶体的晶胞参数为,为阿伏加德罗常数的值,则晶体的摩尔体积为_________(用含和a的式子表示)。
16. 阿司匹林是一种重要的合成药物,具有解热镇痛作用。下面是一种制备阿司匹林的合成路径:
回答下列问题:
(1)E的官能团名称为___________。
(2)反应⑥的反应类型为___________。
(3)写出一个符合下列条件的E的同分异构体的结构简式___________。
①能与溶液显紫色;②能发生银镜反应;③核磁共振氢谱显示有4组峰。
(4)写出阿司匹林与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________。
(5)设计简单的实验,除去D中含有的,简述实验步骤___________。
17. 一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的工艺流程如图所示:
已知:金属锌和铝的性质相似,能与氢氧化钠溶液反应。
回答下列问题:
(1)“碱洗”的目的是___________。
(2)“酸溶”发生反应的化学方程式___________。
(3)“氧化”操作的目的是___________,发生反应的离子方程式为___________。
(4)“氧化”后溶液中金属阳离子主要有___________。
(5)用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系,可产生___________。
18. 丙炔酸甲酯是一种重要的有机化工原料,沸点为。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为:。
实验步骤如下:
步骤1:在反应瓶中加入丙炔酸、甲醇和浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。
步骤2:蒸出过量的甲醇(装置如下图)。
步骤3:反应液冷却后,依次用饱和溶液,溶液、水洗涤,分离出有机相。
步骤4:有机相加入无水硫酸镁颗粒,静置一段时间后弃去硫酸镁。最终通过蒸馏得到的纯净丙炔酸甲酯。
回答下列问题:
(1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是___________。
(2)上图所示的装置中仪器A的名称是___________;如果加热一段时间后发现烧瓶中忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是___________。
(3)步骤3中,用溶液洗涤,主要除去的物质是_________;分离出有机相的操作名称为_________。
(4)步骤4中,加入无水硫酸镁的目的是___________。
(5)该实验中丙炔酸甲酯的产率为___________。
19. 二氧化碳催化加氢制甲醇是实现“碳转化”的重要措施,有利于减少温室气体排放,以为原料合成涉及的主要反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)___________。
(2)一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应,达到平衡时,容器中为为,此时的浓度为_________(用含a、b、V的代数式表示,下同),反应Ⅲ的平衡常数为_________。
(3)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率随温度的变化关系如下图所示。压强由大到小的顺序为_________;图中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_________。
(4)为同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择的反应条件为________(填标号)。
A. 高温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、高压 D. 低温、低压
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2024年滁州市高二教学质量监测
化学
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,务必擦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。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题共14个小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”,下列说法正确的是
A. 神舟飞船上硅太阳能电池板主要成分为
B. 逃逸塔的材料是超高强度钢,其熔点高于纯铁
C. 火箭推进剂(液氧—甲烷)中的甲烷是由极性键构成的非极性分子
D. 飞行器使用的耐高温酚醛树脂胶粘剂属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.硅太阳能电池板主要成分为晶体硅,故A错误;
B.超高强度钢属于合金,合金熔点低于成分金属的熔点,故B错误;
C.甲烷是正四面体结构,甲烷是由极性键构成的非极性分子,故C正确;
D.酚醛树脂是有机高分子材料,故D错误;
选C。
2. 化学与生活密切相关,下列叙述错误的是
A. 璀璨绚丽的烟花与原子核外电子跃迁有关,属于发射光谱
B. 明矾可用于自来水的净化、消毒
C. 牙膏中添加适量含氟化合物,可有效预防龋齿
D. 苯酚能使蛋白质变性,其水溶液可用于环境消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A.璀璨绚丽的烟花与原子核外电子跃迁有关,电子从高能级跃迁到低能级形成的发射光谱,故A正确;
B.明矾用于自来水的净化,明矾不能消毒,故B错误;
C.牙膏中添加适量含氟化合物,可使羟基磷灰石转化为氟磷灰石,有效预防龋齿,故C正确;
D.苯酚能使蛋白质变性,能杀菌消毒,其水溶液可用于环境消毒,故D正确;
选B。
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 乙醛的结构简式:
B. 顺-2-丁烯分子结构的球棍模型:
C. 轨道的电子云轮廓图:
D. 的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醛的结构简式为,A项错误;
B.顺-2-丁烯的分子的结构简式为,分子结构的球棍模型为,B项正确;
C.Py轨道的电子云轮廓图为,C项错误;
D.的电子式为:,D项错误;
答案选B。
4. 硝酸根电催法合成氨的离子方程式为:,下列说法正确的是
A. 和含有质子数相等
B. 和均含有非极性共价键
C. 的模型和空间结构一致
D. 分子之间氢键O—H…O的键角约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH3的质子数是10,的质子数是9,二者不相等,A错误;
B.NH3分子中只含极性共价键,B错误;
C.中心原子N价层电子对数:,无孤电子对,VSEPR模型和空间结构均为平面三角形,C正确;
D.H2O分子之间O—H…O氢键的键角约为180°,D错误;
故选D。
5. 铁元素某化合物M的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是
A. 元素的第一电离能由大到小的顺序:
B. 基态外围电子排布式为
C. M中所含有的化学键类型有共价键、配位键、氢键
D. M中键和键的数目比为
【答案】A
【解析】
【详解】A.同一周期主族元素,从左至右第一电离能逐渐增大,但第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻的两种元素,所以元素的第一电离能由大到小的顺序:,故A正确;
B.基态外围电子排布式为,故B错误;
C.氢键不属于化学键,故C错误;
D.M中非金属元素原子间形成的键和键的数目分别为28和4,数目比为7∶1,故D错误;
答案选A。
6. 有机化合物N具有广谱抗菌活性,其结构简式如图。下列关于N说法错误的是
A. 分子式为
B. 存在顺反异构体
C. 可与溶液发生显色反应
D. 该有机物最多能与反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.该分子式为,A正确;
B.碳碳双键两端的碳原子上连有两个不相同的原子或原子团就有顺反异构体,由结构可知,该化合物存在顺反异构,B正确;
C.该物质含有酚羟基,可与发生显色反应,C正确;
D.该分子中含有酚羟基、羧基可以与反应,酰胺基、酯基水解后生成的羧基也可以与反应,酚酯基水解后生成的酚羟基和羧基都与NaOH反应,该有机物最多与反应,D错误;
故选D。
7. 的治理是生态环境保护的重要课题,某含的催化剂作用机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 基态S原子的核外电子有16种空间运动状态
B. 反应机理③中元素化合价升高
C. 加入催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率
D. 该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态S原子核外电子排布式为,空间运动状态是指轨道数,则共有1+1+3+1+3=9种,故A错误;
B.反应③中由氧原子守恒可以推断出y=1,反应原理中,N、O、S元素化合价下降,N、Ce化合价上升,由转移电子守恒可以推断出Ce化合价升高2价,故B正确;
C.加入催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,故C正确;
D.流程中存在O-H极性键的断裂,以及O-O非极性键的断裂,N-N非极性键的形成以及N-O极性键的形成,故D正确;
故选A。
8. 下列装置与对应操作正确的是
A.用铁氰化钾溶液验证牺牲阳极的保护法
B.制取无水固体
C.析出晶体
D.测定溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池原理保护正极,不需要外加电源,外加电流的阴极保护法是电解原理,需要外加电源,故A错误;
B.加热时失去结晶水,溶于结晶水发生水解反应:加热时由于HCl的挥发,上述水解平衡正向移动,最终不能制取无水,而且加热固体不使用蒸发皿,故B错误;
C.的溶解度在乙醇中比水中要小,因此向加入过量氨水的硫酸铜溶液中加入乙醇,将析出深蓝色晶体,故C正确;
D.溴水具有氧化性能腐蚀橡胶,不能用碱式滴定管盛装,应用酸式滴定管盛装,故D错误;
故选C。
9. Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其最高正化合价与原子半径如图所示,硫磺易溶于WZ2,Q、W原子序数之和等于X原子序数。
下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点: B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 位于元素周期表第二周期第Ⅲ族 D. 和形成的18电子的微粒只有1种
【答案】A
【解析】
【分析】由题干信息可知,硫磺易溶于WZ2,故WZ2为CS2,即W为C,Z为S,Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,Q、W原子序数之和等于X原子序数,Q为+1价,原子半径较小,Y为+3价,原子半径大于Z即S,故Y为Al,Q为H,X为N,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为N,W为C,由于NH3分子间存在氢键,导致简单氢化物的沸点NH3>CH4即,A正确;
B.由分析可知,W为C,Z为S,故最高价含氧酸的酸性H2SO4>H2CO3即,B错误;
C.由分析可知,Y为Al,故位于元素周期表第3周期第Ⅲ族,C错误;
D.由分析可知,Q为H,Z为S,故和形成的18电子的微粒有H2S和HS-2种,D错误;
故答案为:A。
10. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是
A. 在晶体中,距最近的形成正八面体
B. 在晶体中,与每个距离相等且最近共有8个
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为
D. 该气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【解析】
【详解】A.在晶体中,距最近的有6个,形成正八面体,故A正确;
B.根据图示,在晶体中,与每个距离相等且最近的共有8个,故B正确;
C.在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个共价键,每个共价键被2个碳原子共用,碳原子与碳碳键个数的比为,故C正确;
D.每个分子中有4个E、4个F,该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,故D错误;
选D。
11. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中通入气体
出现黑色沉淀
酸性强于硫酸
B
乙醇和浓硫酸共热至,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
乙烯发生了加成反应
C
向淀粉溶液中加入适量溶液,加热,冷却后取样滴加少量碘水
溶液不变蓝
淀粉已水解完全
D
向溶液中加溶液,再加入溶液
先产生白色沉淀,然后沉淀变成红褐色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.出现黑色沉淀(CuS),是因为硫化铜的溶解度较小,不能说明酸性强弱,故A错误;
B.浓硫酸被乙醇还原生成SO2,SO2能与溴单质反应使得溴水褪色,不能说明乙烯发生了加成反应,故B错误;
C.向淀粉溶液中加入适量溶液,加热,冷却后取样滴加少量碘水,碘水未变色,则证明淀粉完全水解,故C正确;
D.溶液过量,加入氯化镁和氯化铝都会产生沉淀,不能比较与的大小,故D错误;
故选C。
12. 利用高效催化剂处理汽车尾气中与的反应为:,。某温度下,在恒容密闭容器中加入和发生上述反应,时达平衡,部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是随时间的变化
B. 催化剂可以缩短平衡时间,并提高平衡产率
C. 升高温度,该平衡右移,平衡常数增大
D. 该条件下,,平均反应速率
【答案】D
【解析】
【分析】
时,NO或CO的体积分数为0.125,则,x=0.8mol;
【详解】A.反应达到平衡0.5,,曲线Ⅱ表示的是随时间的变化,故A错误;
B.催化剂能加快反应速率,不能使平衡移动,所以催化剂可以缩短平衡时间,不能提高平衡产率,故B错误;
C.正反应放热,升高温度,该平衡左移,平衡常数减小,故C错误;
D.该条件下,,平均反应速率,故D正确;
选D。
13. 电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是
A. 金属锂电极电势低于光催化电极
B. 放电时,外电路有电子通过,生成
C. 充电时,从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移
D. 该蓄电池可实现如下能量转化:光能→电能→化学能→电能
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,Li失电子生成Li+,Li是负极,氧气得电子生成Li2O2,光催化电极为正极;充电式,锂为阴极、光催化电极为阳极。
【详解】A.放电时,Li是负极、光催化电极是正极,金属锂电极电势低于光催化电极,故A正确;
B.放电时,正极反应为O2+2e-+2Li+=Li2O2,外电路有电子通过,生成0.5mol Li2O2,生成Li2O2的质量为23g,故B错误;
C.充电时,锂为阴极、光催化电极为阳极,阳离子向阴极移动,从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移,故C正确;
D.该蓄电池充电时,光能→电能→化学能;放电时,化学能→电能;所以可实现如下能量转化:光能→电能→化学能→电能,故D正确;
选B。
14. 温度为时,用的盐酸分别滴定的氨水和溶液(碱性:强于),溶液的与或的关系如图所示,。下列说法错误的是
A. 曲线I对应的是滴定的曲线 B. a点对应的溶液
C. b、e点溶液中水的电离程度: D. f点溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】根据碱的电离平衡常数可知,以NH3·H2O为例,当c()=c()时,Kb=c(),故I对应的KbⅠ=1×10-4.74,Ⅱ对应的KbⅡ=1×10-6,据题意碱性:NH3•H2O大于MOH,则I对应NH3•H2O,Ⅱ对应MOH,据此回答下列问题;
【详解】A.据分析可知,曲线I对应的是滴定NH3•H2O的曲线,A正确;
B.由于曲线I对应的是滴定NH3•H2O的曲线, Kb1==1×10-4.74,a点时lg=-1.74,则=1×10-1.74,带入Kb1可知,此时c(OH)=1×10-3mol/L,25℃时,,故pH=11,B正确;
C.b、e点时溶液均成碱性,说明尚未完全反应,对水的电离均为抑制作用,b点的碱性更强,对水的电离的抑制作用更大,所以中水的电离程度:b<e,C错误;
D.根据e点pOH=6,lg=0,则,f点lg=1,则,,溶液呈中性,根据电荷守恒得到溶液满足:c(M+) = c(Cl-),D正确;
故选C。
二、填空题(包括第15题~第19题,5个大题,共58分)
15. 高性能碳化硅增强铝基复合材料应用在机器人引擎推杆上,在我国的航天事业快速发展中发挥了重要作用。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布图为___________,三种元素电负性由大到小的顺序为___________。
(2)下列状态铝的原子或离子,电离失去最外层一个电子所需能量最大的是___________。
a. b. c. d.
(3)三乙基铝熔点:是一种金属有机物,可做火箭燃料。三乙基铝分子中含有键___________个,三乙基铝中铝原子的杂化方式是___________。
(4)碳化硅晶胞结构如图所示。
①碳化硅晶体的熔点比金刚石___________(选填“高”或“低”),原因是___________。
②若晶体的晶胞参数为,为阿伏加德罗常数的值,则晶体的摩尔体积为_________(用含和a的式子表示)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)c (3) ①. 21 ②.
(4) ①. 低 ②. 均为共价晶体,原子半径大,键长大于键,键能小易断裂,熔点比金刚石低 ③.
【解析】
【小问1详解】
基态原子的价电子排布图为;电负性同一周期从左到右逐渐增大,同一主族从上到下逐渐减小,因此三种元素电负性由大到小的顺序为;;故答案为:;;
【小问2详解】
根据电子排布式可知,b为基态铝原子,a、d为激发态铝原子,c为Al3+,Al3+再失去最外层一个电子所需能量最大,因为是全满排布最稳定,故选c;
【小问3详解】
乙基与铝之间为键,乙基内部C-C,C-H之间也是键,故含有的键个数为7×3=21个,铝与乙基形成三个键,其杂化方式为;故答案为:21;;
【小问4详解】
①碳化硅晶体的熔点比金刚石低,因为同为原子晶体,原子半径大,键长大于键,Si-C键键能小易断裂,熔点比金刚石低;故答案为:低;均为共价晶体,原子半径大,键长大于键,键能小易断裂,熔点比金刚石低;
②据均摊法可算出一个晶胞中含有的Si和C原子数分别为:、4,晶体的摩尔体积为1molSiC的体积:=,故答案为:。
16. 阿司匹林是一种重要的合成药物,具有解热镇痛作用。下面是一种制备阿司匹林的合成路径:
回答下列问题:
(1)E的官能团名称为___________。
(2)反应⑥的反应类型为___________。
(3)写出一个符合下列条件的E的同分异构体的结构简式___________。
①能与溶液显紫色;②能发生银镜反应;③核磁共振氢谱显示有4组峰。
(4)写出阿司匹林与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________。
(5)设计简单的实验,除去D中含有的,简述实验步骤___________。
【答案】(1)羧基、 羟基
(2)取代反应 (3)或者、
(4)+3NaOH+
(5)向D中加入足量稀氢氧化钠溶液,充分振荡后分液
【解析】
【分析】乙烯和水催化加成反应生成A为乙醇,乙醇和氧气发生氧化反应生成B乙醛,乙醛氧化为C乙酸,苯和溴在铁催化作用下生成D溴苯,溴苯通过一系列反应转化为E,E最终转化为阿司匹林。
【小问1详解】
根据E的结构简式可知,E中含有羟基和羧基两种官能团;
【小问2详解】
反应⑥为E中酚羟基的氢被取代的反应,反应类型为取代反应;
【小问3详解】
能与溶液显紫色,说明含有酚羟基,能发生银镜反应说明含有醛基,核磁共振氢谱显示有4组峰,满足这三个条件的E的同分异构体为、、;
【小问4详解】
阿司匹林与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:+3NaOH++;
【小问5详解】
除去D中含有的,可以向D中加入足量稀氢氧化钠溶液,充分振荡后分液。
17. 一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的工艺流程如图所示:
已知:金属锌和铝的性质相似,能与氢氧化钠溶液反应。
回答下列问题:
(1)“碱洗”的目的是___________。
(2)“酸溶”发生反应的化学方程式___________。
(3)“氧化”操作目的是___________,发生反应的离子方程式为___________。
(4)“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有___________。
(5)用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系,可产生___________。
【答案】(1)除废旧镀锌铁皮表面的油污和锌
(2)
(3) ①. 将部分氧化成 ②.
(4)
(5)丁达尔效应
【解析】
【分析】向废旧镀锌铁皮中加入氢氧化钠溶液除去锌,过滤向固体中加入稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,向硫酸亚铁溶液中加入次氯酸钠溶液,将一部分亚铁离子氧化为铁离子,发生反应,先通入氮气排尽空气(防止后续生成的氢氧化亚铁被氧化),加入氢氧化钠溶液产生氢氧化亚铁、氢氧化铁胶体,分离得到氢氧化亚铁和氢氧化铁,灼烧后得到四氧化三铁。
【小问1详解】
由分析可知碱洗是为了除去锌,生成,过滤得到铁单质;
【小问2详解】
酸溶操作目的是获取亚铁离子用于后续操作,化学反应方程式为;
【小问3详解】
向硫酸亚铁溶液中加入次氯酸钠溶液,氧化操作目的是将一部分亚铁离子氧化为铁离子,用于后续流程;发生反应的离子方程式;
【小问4详解】
经过氧化操作后,由分析可知溶液中金属阳离子主要有;
【小问5详解】
加热沉铁后所得分散系为胶体,胶体可产生丁达尔效应。
18. 丙炔酸甲酯是一种重要的有机化工原料,沸点为。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为:。
实验步骤如下:
步骤1:在反应瓶中加入丙炔酸、甲醇和浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。
步骤2:蒸出过量的甲醇(装置如下图)。
步骤3:反应液冷却后,依次用饱和溶液,溶液、水洗涤,分离出有机相。
步骤4:有机相加入无水硫酸镁颗粒,静置一段时间后弃去硫酸镁。最终通过蒸馏得到的纯净丙炔酸甲酯。
回答下列问题:
(1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是___________。
(2)上图所示的装置中仪器A的名称是___________;如果加热一段时间后发现烧瓶中忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是___________。
(3)步骤3中,用溶液洗涤,主要除去的物质是_________;分离出有机相的操作名称为_________。
(4)步骤4中,加入无水硫酸镁的目的是___________。
(5)该实验中丙炔酸甲酯的产率为___________。
【答案】(1)提高丙炔酸的转化率
(2) ①. 直形冷凝管 ②. 停止加热待反应液冷却后再补加碎瓷片
(3) ①. 丙炔酸 ②. 分液
(4)干燥(或除水) (5)50%
【解析】
【分析】本实验利用丙炔酸与甲醇在浓硫酸作催化剂和加热的条件下制取丙炔酸甲酯。在反应瓶中,加入10.0 g丙炔酸、5.0 g甲醇和2 mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间,蒸出过量的甲醇(装置如图),反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%溶液、水洗涤,分离出有机相,有机相经无水干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。
【小问1详解】
一般来说,酯化反应为可逆反应,加入过量的甲醇,提高丙炔酸的转化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇还作为反应的溶剂;
【小问2详解】
如图所示仪器A的名称是直形冷凝管;
蒸馏烧瓶中忘了加沸石,该进行的操作是停止加热,冷却至室温后补加沸石;
【小问3详解】
5%溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;
水洗除去NaCl、,然后通过分液的方法得到丙炔酸甲酯;
【小问4详解】
加入无水硫酸镁可以起到干燥(或除水)的目的;
【小问5详解】
因为甲醇过量,所以计算丙炔酸甲酯理论值通过丙炔酸计算,10.0 g丙炔酸物质的量约为mol,则理论上生成mol丙炔酸甲酯,丙炔酸甲酯的产率为:。
19. 二氧化碳催化加氢制甲醇是实现“碳转化”的重要措施,有利于减少温室气体排放,以为原料合成涉及的主要反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)___________。
(2)一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应,达到平衡时,容器中为为,此时的浓度为_________(用含a、b、V的代数式表示,下同),反应Ⅲ的平衡常数为_________。
(3)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率随温度的变化关系如下图所示。压强由大到小的顺序为_________;图中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_________。
(4)为同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择的反应条件为________(填标号)。
A. 高温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、高压 D. 低温、低压
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. 时以反应II为主,反应II前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响 (4)C
【解析】
【小问1详解】
观察方程式,利用盖斯定律可知III=I-II,所以,答案:;
【小问2详解】
根据碳原子守恒,初始有,平衡时,容器中为为,有(1-a-b)mol,再根据氧原子守恒,平衡时,可知有1-(1-a-b)molH2O,的浓度为,初始有,再根据氢原子守恒物质的量为3-2a-(a+b)mol,可知,反应Ⅲ的平衡常数为,答案:、;
【小问3详解】
不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率随温度的变化关系如下图所示,假设温度相同,加压反应III、I平衡都正向移动,转化率增大,得,随着温度升高时,三条曲线几乎交于一点是因为时以反应II为主,反应II前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响,答案:、时以反应II为主,反应II前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响;
【小问4详解】
由的平衡转化率随温度的变化关系图可知,温度越低平衡转化率越高,压强越大转化率越高,所以为同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择的反应条件低温、高压,答案:C。
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