精品解析：云南省昆明市2023-2024学年高三上学期化学1月期末理综试题

昆明市2024届高三“三诊一模”摸底诊断测试 理科综合能力测试·化学试题 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2.回答选择题时，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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 S-32 Fe-56 一、选择题：本大题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 追索我国流失在海外的文物，让国宝回家，需要我们继续努力。下列说法正确的是 A. 从日本追索回的曾伯克父青铜组器主要成分是铜合金，其熔点高于纯铜 B. 从英国回归的青瓷带盖梅瓶，其主要成分是硅酸盐 C. 现藏于大英博物馆的错金银铜翼虎中的金、银和铜，通常都用电解法冶炼 D. 现藏于波士顿美术博物馆的绢本《历代帝王图》用到的绢，耐酸耐碱 2. 一种缓解肌肉痉挛的药物结构如图所示。下列说法正确的是 A. 分子中所有碳原子均处于同一平面 B. 1mol该物质最多可以和6molH2反应 C. 该物质能发生加成反应，不能发生消去反应 D. 可以用溴的CCl4溶液检验分子中的碳碳三键 3. X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个周期。Y、Z、W同周期且相邻，其最外层电子数之和为18，Q与Z同主族。下列说法正确的是 A. 简单氢化物沸点：Z<Y B. 第一电离能：W>Z>Y C. YW3与的空间结构均为平面三角形 D. 上述五种元素的基态原子中Y的未成对电子数最多 4. Li-FeS2热激活电池常用作智能化弹药的弹载电源。接收到启动信号后，点火头点燃引燃条，加热片放热使LiCl-KCl熔化激活电池，电池总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S。下列说法正确的是 A. 该电池将热能转化为电能 B. 工作时正极反应式为：FeS2+4e-=Fe+2S2- C. 当电池中转移2mol电子时，负极质量减少32g D. 工作时电子由Li电极经熔融LiCl-KCl流向FeS2电极 5. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作、现象 结论 A 向淀粉-KI溶液中通入红棕色气体，溶液变蓝 该气体一定为NO2 B 20℃时测定等浓度乙酸和丙酸溶液的pH，乙酸溶液的pH更小 烷基是吸电子基团 C 在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，石蜡在不同方向熔化快慢不同 水晶的导热性存在各向异性 D 将苯乙烯与溴水混合后振荡，静置，上层为橙黄色 苯乙烯密度比水小，可萃取溴水中的溴 A. A B. B C. C D. D 6. 光催化剂在紫外线照射下产生光生电子(e-)和光生空穴(h+)，h+具有强氧化性，留在VB端，e-跃迁到CB端。科学家利用乙腈(CH3CN)光催化脱氢偶联高选择性制丁二腈()，反应历程如下图所示。 下列说法错误的是 A. VB端上发生的反应为：H2O-h+=·OH+H+ B. 反应过程中·CH2CN为中间产物 C. 单位时间内产生“空穴”数越多，反应a、c速率越快 D. 提高丁二腈选择性的关键是抑制反应a、降低反应c的活化能 7. 20℃，H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2，CaCO3的溶度积常数为Ksp。向25.00mL0.25mol/L的CaCl2溶液中滴加0.5mol/LNaHCO3溶液，混合液的pH与滴加NaHCO3溶液体积的关系如下图所示。该过程中有白色沉淀生成，但无气泡产生。下列说法错误的是 A. b点溶液中存在c()+c()+c(H2CO3)=c(Na+) B. a点溶液中存在=Ka1Ka2×1016 C. b、c两点间的c()·c(Ca2+)为定值 D. 若向NaHCO3溶液中加入足量CaCl2固体后，溶液pH下降 三、非选择题：本题共14小题，共174分。 8. 金属钴是一种关键战略资源。从湿法炼锌过程中产生的净化钴渣中回收钴，对缓解我国钴资源的紧缺具有重要意义。一种从净化钴渣(主要含Co3S4，ZnS，Ca2Fe2O5)中实现钴锌分离的工艺流程如下图所示。 已知： ①钴元素在滤液1中存在形式为Co2+； ②高钴渣成分含CoOOH和二氧化锰。 回答下列问题： （1）滤渣1主要成分是_______(填化学式)。 （2）步骤Ⅰ中Co3S4反应生成能使品红溶液褪色的气体，该气体的分子式为_______，该反应的化学方程式为_______。 （3）步骤Ⅱ中加入ZnO的目的是_______。 （4）步骤Ⅲ中溶液的pH应控制在4.5~5.0，pH不可过高的原因是_______，Co2+与KMnO4反应的离子方程式为_______。 （5）工业上还可以采取如下方法分离Co2+、Zn2+： Co2+、Zn2+与有机整合剂结合的能力较强的是_______(填离子符号)。 9. 1884年人类首次在实验室合成的抗癌药物顺式二氯二氨合铂的化学式为cis-Pt(NH3)2Cl2，俗称顺铂。某研究小组通过如下实验流程合成顺铂。 具体操作如下： 步骤Ⅰ：向盛有K2[PtCl4]溶液的烧杯加入KI固体，加热，反应一段时间后，过滤，得滤液a。 步骤Ⅱ：向滤液a中加入足量氨水，生成黄色晶体，经一系列操作后，得到干燥cis—Pt(NH3)2I2晶体。 步骤Ⅲ：向盛有cis—Pt(NH3)2I2的烧杯中加入蒸馏水，搅拌，加入AgNO3溶液并加热，过滤，得滤液b。 步骤Ⅳ：向滤液b中加入KCl固体，生成黄色晶体，冷却，过滤，洗涤，干燥后得到cis-Pt(NH3)2Cl2晶体。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中不需要使用到下列仪器中的_______(填标号)，仪器C的名称是_______。 A. B. C. D. （2）研究步骤Ⅰ、Ⅱ需控制的实验条件，所得结果如下表所示： 加热条件 暗绿色分解物 顺式二碘二氨合铂产率 水浴缓慢加热至70℃ 较多 67.5% 水浴快速加热至70℃ 无 约98% 步骤Ⅰ应控制的实验条件为_______(填标号)。 A.快速加热、光照 B.缓慢加热、避光 C.快速加热、自然光或照明光(弱光) （3）步骤Ⅱ中的“一系列操作”包括过滤，冷水洗涤，_______，常温干燥。 （4）步骤Ⅳ加入KCl固体发生反应的离子方程式是_______，冷却的目的是_______。 （5）顺式二氯二氨合铂存在一个同分异构体反式二氯二氨合铂，则顺式二氯二氨合铂的空间结构是_______(填“四面体”或“平面四方”)；从结构角度解释顺式二氯二氨合铂在水中的溶解性大于反式二氯二氨合铂的原因_______。 10. 开发氢能源是发展绿色能源的重要途径之一、利用甲烷可以制备氢气，涉及的反应如下： 反应Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ/mol 反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol。 回答下列问题： （1）反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=_______kJ/mol，其正反应的活化能_______逆反应的活化能(填“＞”、“=”或“＜”)；有利于提高CH4平衡转化率的条件是_______(填标号)。 A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．加入合适催化剂 （2）刚性密闭容器中，进料比分别为1.0、2.0，起始压强为p kPa，只发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡时甲烷的质量分数、与温度的关系如下图所示，已知T2＞T1＞T0。 ①进料比=2.0时，甲烷质量分数与温度对应的关系曲线为_______。 ②T1℃时，进料比=2.0，反应达到平衡时甲烷的转化率=_______，反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______。 （3）工业上可用Fe3O4作反应Ⅱ的催化剂，反应过程中CO能将Fe3O4还原成Fe。Fe存在如下三种不同的晶体结构，其立方晶胞如图所示。若铁原子半径为r，三种晶体的晶胞参数分别为2r pm，pm，pm，阿伏加德罗常数的值为NA。 三种晶体结构中密度最小的是_______，其密度为_______g/cm3(列出计算式)。 11. 新型镇痛药opiranserin(E)的一种合成路线如下。 回答下列问题： （1）A分子式为_______。 （2）B中含氧官能团的名称为_______。 （3）写出C→D的化学方程式_______；该反应的反应类型为_______。 （4）E中碳原子的杂化方式有_______。 （5）满足下列条件的A的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。 ①能与NaHCO3溶液反应 ②链状结构 其中核磁共振氢谱峰面积比为6：1：1的结构简式为_______。 （6）参照以上合成路线信息，以为原料制备，写出合成路线_______(其他试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 昆明市2024届高三“三诊一模”摸底诊断测试 理科综合能力测试·化学试题 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2.回答选择题时，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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 S-32 Fe-56 一、选择题：本大题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 追索我国流失在海外的文物，让国宝回家，需要我们继续努力。下列说法正确的是 A. 从日本追索回的曾伯克父青铜组器主要成分是铜合金，其熔点高于纯铜 B. 从英国回归的青瓷带盖梅瓶，其主要成分是硅酸盐 C. 现藏于大英博物馆的错金银铜翼虎中的金、银和铜，通常都用电解法冶炼 D. 现藏于波士顿美术博物馆绢本《历代帝王图》用到的绢，耐酸耐碱 【答案】B 【解析】 【详解】A．合金的熔点低于成分金属，铜合金的熔点低于纯铜，A错误； B．青瓷带盖梅瓶属于硅酸盐产品，其主要成分为硅酸盐，B正确； C．金、银、铜化学性质都不活泼，不能用电解法冶炼，如银用热分解法冶炼，铜用热还原法冶炼，C错误； D．绢的主要成分为蛋白质，并没有较强的耐酸碱性，D错误； 故答案选B。 2. 一种缓解肌肉痉挛的药物结构如图所示。下列说法正确的是 A. 分子中所有碳原子均处于同一平面 B. 1mol该物质最多可以和6molH2反应 C. 该物质能发生加成反应，不能发生消去反应 D. 可以用溴的CCl4溶液检验分子中的碳碳三键 【答案】D 【解析】 【详解】A．该分子中存在与3个碳原子相连的饱和碳原子，所有的碳原子不能共平面，故A错误； B．1 mol该分子中含有1 mol苯环和1mol 碳碳三键，最多可以和5mol H2加成，故B错误； C．由B可知，该有机物可以发生加成反应，该物质含有羟基，且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可以发生消去反应，故C错误； D．该分子中碳碳三键可与溴发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色，而分子中的其他基团都不能使溴的四氯化碳溶液褪色，可以检验，故D正确； 故选D。 3. X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个周期。Y、Z、W同周期且相邻，其最外层电子数之和为18，Q与Z同主族。下列说法正确的是 A. 简单氢化物的沸点：Z<Y B. 第一电离能：W>Z>Y C. YW3与的空间结构均为平面三角形 D. 上述五种元素的基态原子中Y的未成对电子数最多 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，分布在三个周期，则X是氢，Y、Z、W同周期且相邻，其最外层电子数之和为18，所以Y是氮元素、Z是氧元素、W是氟元素,Q与Z同主族，Q是硫元素，据此解答。 【详解】A．Y的简单氢化物是NH3，Z的简单氢化物是H2O，常温下，H2O呈液态，NH3呈气态，则沸点为：H2O>NH3，即Z>Y，A错误； B．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族元素的第一电离能大于其右边相邻元素，则第一电离能：O<N<F，即W>Y>Z，B错误； C．YW3是NF3，其价层电子对数为：，有1对孤电子对，空间构型为三角锥形；是，其价层电子对数为：，无孤电子对，空间构型为平面三角形，C错误； D．H有一个未成对电子，N有三个未成对电子，O有两个未成对电子，F有一个未成对电子，S有两个未成对电子，则五种元素的基态原子中Y的未成对电子数最多，D正确； 故选D。 4. Li-FeS2热激活电池常用作智能化弹药的弹载电源。接收到启动信号后，点火头点燃引燃条，加热片放热使LiCl-KCl熔化激活电池，电池总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S。下列说法正确的是 A. 该电池将热能转化为电能 B. 工作时正极反应式为：FeS2+4e-=Fe+2S2- C. 当电池中转移2mol电子时，负极质量减少32g D. 工作时电子由Li电极经熔融LiCl-KCl流向FeS2电极 【答案】B 【解析】 【分析】电池总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S，其中Li为负极，FeS2为正极。 【详解】A．根据“在接收到启动信号后，点火头点燃引燃条，加热片迅速反应放热使LiCl－KCl熔化，将化学能转化为热能，但是电池工作是将化学能转化为电能，故A错误； B．放电时，负极反应为：Li-e-=Li+，电池总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S ，正极反应为：FeS2+4e-=Fe+2S2-，故B正确； C．放电时，负极反应为：Li-e-=Li+，转移2mol电子，负极质量减少2×7g=14g，故C错误； D．放电时，电子在导线中流动，不经过熔融电解质，故D错误； 故选：B。 5. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作、现象 结论 A 向淀粉-KI溶液中通入红棕色气体，溶液变蓝 该气体一定为NO2 B 20℃时测定等浓度乙酸和丙酸溶液的pH，乙酸溶液的pH更小 烷基是吸电子基团 C 在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，石蜡在不同方向熔化快慢不同 水晶导热性存在各向异性 D 将苯乙烯与溴水混合后振荡，静置，上层为橙黄色 苯乙烯密度比水小，可萃取溴水中的溴 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向淀粉-KI 中通入棕红色 Br2蒸气，Br2与KI发生置换反应，也会生成I2使淀粉变蓝，故A项错误； B．同浓度的乙酸的pH 比丙酸的pH小，乙酸的酸性比丙酸强，说明烷基是推电子基团，故B项错误； C．凝固的石蜡在水晶柱面不同方向上熔化快慢不同，说明水晶的导热性存在各向异性，故C项正确； D．苯乙烯与溴水混合会发生加成反应，故不能用于萃取溴，且静置后上层为无色，故D项错误； 故选C。 6. 光催化剂在紫外线照射下产生光生电子(e-)和光生空穴(h+)，h+具有强氧化性，留在VB端，e-跃迁到CB端。科学家利用乙腈(CH3CN)光催化脱氢偶联高选择性制丁二腈()，反应历程如下图所示。 下列说法错误的是 A. VB端上发生的反应为：H2O-h+=·OH+H+ B. 反应过程中·CH2CN为中间产物 C. 单位时间内产生“空穴”数越多，反应a、c速率越快 D. 提高丁二腈选择性的关键是抑制反应a、降低反应c的活化能 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，光催化剂作用下“TiO2∙A”电极上产生空穴，水分子在空穴作用下转化为⋅OH和氢离子，VB端反应为H2O+h+=·OH+H+，A错误；    B．反应c中CH3CN甲基脱去一个H原子得到·CH2CN，两分子·CH2CN中C和C共用电子对形成NCCH2CH2CN，其中·CH2CN是中间产物，B正确； C．由图可知，单位时间内产生“空穴”数越多，生成⋅OH和氢离子的数目越多，反应a、b的反应速率都越快，C正确； D．由图可知，提高丁二腈的选择性关键是抑制副反应a的发生，减少副产物的生成，降低反应c的活化能，加快反应c的反应速率，D正确； 故选A。 7. 20℃，H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2，CaCO3的溶度积常数为Ksp。向25.00mL0.25mol/L的CaCl2溶液中滴加0.5mol/LNaHCO3溶液，混合液的pH与滴加NaHCO3溶液体积的关系如下图所示。该过程中有白色沉淀生成，但无气泡产生。下列说法错误的是 A. b点溶液中存在c()+c()+c(H2CO3)=c(Na+) B. a点溶液中存在=Ka1Ka2×1016 C. b、c两点间的c()·c(Ca2+)为定值 D. 若向NaHCO3溶液中加入足量CaCl2固体后，溶液pH下降 【答案】A 【解析】 【分析】初始点是氯化钙溶液，pH=7，溶液呈中性，a点是CaCl2溶液和NaHCO3混合溶液，两者之间没有发生反应，碳酸氢根离子水解呈碱性，a→b发生反应2NaHCO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓+H2CO3，b→c过程中pH已经不再变化。 【详解】A．b点恰好发生反应2NaHCO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓+H2CO3，根据物料关系，c()+c()+c(H2CO3)＜c(Na+)，故A错误； B．a点处pH=8，则c(H+)=1×10-8mol/L，=== Ka1Ka2×1016，故B正确； C．c()·c(Ca2+)==，b→c过程中pH已经不再变化，c(H+)不变，温度也不变，均为定值，则c()·c(Ca2+)为定值，故C正确； D．NaHCO3溶液中的碳酸氢根存在电离平衡，向其中加入足量CaCl2固体后，钙离子结合碳酸根，促进碳酸氢根电离平衡正向移动，则酸性增强，pH下降，故D正确； 故选A。 三、非选择题：本题共14小题，共174分。 8. 金属钴是一种关键战略资源。从湿法炼锌过程中产生的净化钴渣中回收钴，对缓解我国钴资源的紧缺具有重要意义。一种从净化钴渣(主要含Co3S4，ZnS，Ca2Fe2O5)中实现钴锌分离的工艺流程如下图所示。 已知： ①钴元素在滤液1中存在形式为Co2+； ②高钴渣成分含CoOOH和二氧化锰。 回答下列问题： （1）滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。 （2）步骤Ⅰ中Co3S4反应生成能使品红溶液褪色的气体，该气体的分子式为_______，该反应的化学方程式为_______。 （3）步骤Ⅱ中加入ZnO的目的是_______。 （4）步骤Ⅲ中溶液的pH应控制在4.5~5.0，pH不可过高的原因是_______，Co2+与KMnO4反应的离子方程式为_______。 （5）工业上还可以采取如下方法分离Co2+、Zn2+： Co2+、Zn2+与有机整合剂结合的能力较强的是_______(填离子符号)。 【答案】（1）CaSO4 （2） ①. SO2 ②. 2Co3S4+6H2SO4+11O2=8SO2+6CoSO4+6H2O （3）调节溶液pH，除去Fe3+ （4） ①. 防止Zn2+生成Zn(OH)2沉淀 ②. 3Co2+++4H2O=MnO2↓+3CoOOH↓+5H+ （5）Co2+ 【解析】 【分析】钴渣(主要含Co3S4，ZnS，Ca2Fe2O5)中通入氧气、加入稀硫酸，Co3S4发生反应：2Co3S4+6H2SO4+11O2=8SO2+6CoSO4+6H2O，铁元素转化为铁离子、锌元素转化为锌离子、钙元素以硫酸钙作为滤渣1，滤液1主要含有Co2+、Fe3+、Zn2+、，往滤液1加氧化锌调pH，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，滤液2主要含有Co2+、Zn2+、，往滤液2加高锰酸钾溶液，发生反应：3Co2+++4H2O=MnO2↓+3CoOOH↓+5H+，滤液3为硫酸锌溶液，经处理得硫酸锌。 【小问1详解】 经以上分析可知，钙离子结合硫酸根离子生成硫酸钙，滤渣1的主要成分是CaSO4； 小问2详解】 步骤Ⅰ中Co3S4与氧气和稀硫酸反应生成能使品红溶液褪色的气体，则该气体为二氧化硫，其分子式为SO2，反应中硫元素化合的升高、Co元素化合价降低至+2价、氧气中氧元素化合价降低，还生成CoSO4和水，该反应的化学方程式为2Co3S4+6H2SO4+11O2=8SO2+6CoSO4+6H2O； 【小问3详解】 滤液1主要含有Co2+、Fe3+、Zn2+、，往滤液1加ZnO调pH，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，即步骤Ⅱ中加入ZnO的目的是调节溶液pH，除去Fe3+； 【小问4详解】 滤液2主要含有Co2+、Zn2+、，往滤液2加高锰酸钾溶液，发生反应：3Co2+++4H2O=MnO2↓+3CoOOH↓+5H+，过滤、滤液3经过处理得硫酸锌，若pH过高Zn2+会生成Zn(OH)2沉淀，所以步骤Ⅲ中溶液的pH应控制在4.5~5.0，pH不可过高的原因是防止Zn2+生成Zn(OH)2沉淀；高钴渣的成分含CoOOH和二氧化锰，则Co2+与KMnO4反应生成MnO2和CoOOH，其离子方程式为3Co2+++4H2O=MnO2↓+3CoOOH↓+5H+； 【小问5详解】 由图可知，Zn2+仍然以离子形式存在，Co2+生成CoA2，所以Co2+与有机整合剂结合的能力较强。 9. 1884年人类首次在实验室合成的抗癌药物顺式二氯二氨合铂的化学式为cis-Pt(NH3)2Cl2，俗称顺铂。某研究小组通过如下实验流程合成顺铂。 具体操作如下： 步骤Ⅰ：向盛有K2[PtCl4]溶液的烧杯加入KI固体，加热，反应一段时间后，过滤，得滤液a。 步骤Ⅱ：向滤液a中加入足量氨水，生成黄色晶体，经一系列操作后，得到干燥的cis—Pt(NH3)2I2晶体。 步骤Ⅲ：向盛有cis—Pt(NH3)2I2的烧杯中加入蒸馏水，搅拌，加入AgNO3溶液并加热，过滤，得滤液b。 步骤Ⅳ：向滤液b中加入KCl固体，生成黄色晶体，冷却，过滤，洗涤，干燥后得到cis-Pt(NH3)2Cl2晶体。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中不需要使用到下列仪器中的_______(填标号)，仪器C的名称是_______。 A. B. C. D. （2）研究步骤Ⅰ、Ⅱ需控制的实验条件，所得结果如下表所示： 加热条件 暗绿色分解物 顺式二碘二氨合铂产率 水浴缓慢加热至70℃ 较多 67.5% 水浴快速加热至70℃ 无 约98% 步骤Ⅰ应控制的实验条件为_______(填标号)。 A.快速加热、光照 B.缓慢加热、避光 C.快速加热、自然光或照明光(弱光) （3）步骤Ⅱ中的“一系列操作”包括过滤，冷水洗涤，_______，常温干燥。 （4）步骤Ⅳ加入KCl固体发生反应的离子方程式是_______，冷却的目的是_______。 （5）顺式二氯二氨合铂存在一个同分异构体反式二氯二氨合铂，则顺式二氯二氨合铂的空间结构是_______(填“四面体”或“平面四方”)；从结构角度解释顺式二氯二氨合铂在水中的溶解性大于反式二氯二氨合铂的原因_______。 【答案】（1） ①. AC ②. 直形冷凝管 （2）C （3）乙醇洗涤 （4） ①. cis-Pt[(NH3)2(H2O)2]2++2Cl-=cis-Pt(NH3)2Cl2+2H2O ②. 使cis-Pt(NH3)2Cl2充分析出 （5） ①. 平面四方 ②. 顺式二氯二氨合铂是极性分子，在极性溶剂水中的溶解度较大 【解析】 【分析】根据流程，向K2[PtCl4]溶液中加入KI固体加热得到K2[PtI4]，加入足量氨水，经一系列操作后，得到干燥的cis—Pt(NH3)2I2晶体，加入蒸馏水，搅拌，加入AgNO3溶液并加热，过滤，得到cis-Pt[(NH3)2(H2O)2]2+，向其中加入KCl固体，生成黄色晶体，冷却，过滤，洗涤，干燥后得到cis-Pt(NH3)2Cl2晶体。 【小问1详解】 步骤Ⅰ中的反应在烧杯中进行，并且需要过滤，则需要用到烧杯和漏斗，不需要容量瓶和直形冷凝管，故选AC；根据仪器构造可知C为直形冷凝管； 【小问2详解】 根据实验结果，加热条件为水浴快速加热至70℃时，顺式二碘二氨合铂产率约98%，且无暗绿色分解物，因此步骤Ⅰ控制的实验条件为快速加热、弱光，故选C； 【小问3详解】 步骤Ⅱ中的“一系列操作”后由黄色晶体得到干燥的 cis—Pt(NH3)2I2晶体，结合cis—Pt(NH3)2I2难溶于冷水和乙醇知，过滤，冷水洗涤后可用乙醇洗涤，常温干燥； 【小问4详解】 步骤Ⅳ，加入KCl固体将cis-Pt[(NH3)2(H2O)2]2+转化为 cis-Pt(NH3)2Cl2离子方程式为cis-Pt[(NH3)2(H2O)2]2++2Cl-＝cis-Pt(NH3)2Cl2+2H2O；冷却的目的是使cis-Pt(NH3)2Cl2充分析出； 【小问5详解】 顺式二氯二氨合铂存在同分异构体反式二氯二氨合铂，则其空间结构是平面四边形，若为四面体形，则无同分异构体；顺式二氯二氨合铂的正负电荷中心不重合，为极性分子，根据相似相溶规律，其在极性溶剂水中的溶解度较大。 10. 开发氢能源是发展绿色能源的重要途径之一、利用甲烷可以制备氢气，涉及的反应如下： 反应Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ/mol 反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol。 回答下列问题： （1）反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=_______kJ/mol，其正反应的活化能_______逆反应的活化能(填“＞”、“=”或“＜”)；有利于提高CH4平衡转化率的条件是_______(填标号)。 A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．加入合适的催化剂 （2）刚性密闭容器中，进料比分别为1.0、2.0，起始压强为p kPa，只发生反应Ⅰ和Ⅱ，平衡时甲烷的质量分数、与温度的关系如下图所示，已知T2＞T1＞T0。 ①进料比=2.0时，甲烷质量分数与温度对应的关系曲线为_______。 ②T1℃时，进料比=2.0，反应达到平衡时甲烷的转化率=_______，反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______。 （3）工业上可用Fe3O4作反应Ⅱ的催化剂，反应过程中CO能将Fe3O4还原成Fe。Fe存在如下三种不同的晶体结构，其立方晶胞如图所示。若铁原子半径为r，三种晶体的晶胞参数分别为2r pm，pm，pm，阿伏加德罗常数的值为NA。 三种晶体结构中密度最小的是_______，其密度为_______g/cm3(列出计算式)。 【答案】（1） ①. +247 ②. ＞ ③. C （2） ①. a ②. 25% ③. 1 （3） ①. α-Fe ②. 【解析】 【小问1详解】 已知：反应Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ/mol 反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol。根据盖斯定律，将反应Ⅰ-反应Ⅱ，整理可得CH4(g)+CO2(g)CO(g)+2H2(g) △H=+247 kJ/mol； 根据热化学方程式可知：该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，说明正反应的活化能大于逆反应的活化能； 要提高CH4平衡转化率，应该使化学平衡正向移动，根据温度、压强对化学平衡移动的影响，可知应该采取的措施是：高温、低压条件，故合理选项 C； 【小问2详解】 ①反应Ⅰ的正反应为吸热反应，随着温度的升高，化学平衡向吸热的正反应方向移动，CH4的转化率增大，剩余的CH4的质量分数减小，且越大，CH4的转化率就越小，平衡时CH4的质量分数就越大，故表示甲烷的质量分数与温度对应关系的曲线是曲线a；曲线b为=1.0时甲烷的质量分数与温度对应关系； ②当=2.0时，根据图像可知：在温度为T℃时，CH4的质量分数是0.48，假设n(CH4)=2.0 mol，n(H2O)=1.0 mol，混合气体的总质量m(总)=2.0 mol×16 g/mol+1.0 mol×18 g/mol=50 g，平衡时甲烷的转化的物质的量是x mol，则剩余甲烷的物质的量n(CH4)剩余=(.0-x)mol，甲烷的质量分数=0.48，解得x=0.5 mol，则甲烷的转化率为=25%； 由图像可知此时=0.25，根据上述计算可知：反应Ⅰ中达到平衡时CH4转化的物质的量是0.5 mol，其发生反应Ⅰ产生的CO的物质的量是0.5 mol，产生的H2的物质的量是1.5 mol，假设其中有y molCO发生反应Ⅱ，则根据物质反应转化关系可知，其同时反应产生y mol H2，因此==0.25，解得y=0.1 mol，平衡时反应体系中各种气体的物质的量分别为：n(CH4)=(2.0-0.5)mol=1.5 mol，n(CO)=(0.5-0.1)mol=0.4 mol，n(H2O)=(1-0.5-0.1)mol=0.4 mol，n(CO2)=0.1 mol，n(H2)=(1.5+0.1)mol=1.6 mol，在恒温恒容时，气体的压强之比等于气体的物质的量的比，故反应Ⅱ的压强平衡常数Kp===1.0； 【小问3详解】 对于α-Fe，其中含有的Fe原子数是8×=1，晶胞质量为m=g，晶胞的体积V=(2r pm)3=8r3 pm3； 对于γ-Fe，其中含有的Fe原子数是8×+6×=4，晶胞质量为m=g，晶胞的体积V=(2r pm)3=16r3 pm3； 对于δ-Fe，其中含有的Fe原子数是8×+1=2，晶胞质量为m=g，晶胞的体积V=(r pm)3=r3 pm3； 根据晶胞的密度ρ=，分别计算三种铁晶胞的密度：可知三种铁晶胞中密度最小的是α-Fe，该晶胞的密度ρ==g/cm3。 11. 新型镇痛药opiranserin(E)的一种合成路线如下。 回答下列问题： （1）A的分子式为_______。 （2）B中含氧官能团的名称为_______。 （3）写出C→D的化学方程式_______；该反应的反应类型为_______。 （4）E中碳原子的杂化方式有_______。 （5）满足下列条件的A的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。 ①能与NaHCO3溶液反应 ②链状结构 其中核磁共振氢谱峰面积比为6：1：1的结构简式为_______。 （6）参照以上合成路线信息，以为原料制备，写出合成路线_______(其他试剂任选)。 【答案】（1）C5H8O2 （2）醚键 （3） ①. ②. 取代反应 （4）sp2、sp3 （5） ①. 8 ②. （6） 【解析】 【分析】A与、KCN作用反应产生B，B发生还原反应产生C。C与加入的物质 发生取代反应产生D()和H2O。D与1-溴丁烷在K2CO3、KI条件下发生取代反应产生E。饱和C原子都采用sp3杂化，苯环及含有碳碳双键或碳氧双键上的C原子都采用sp2杂化；据此判断E中碳原子为杂化类型。 【小问1详解】 A结构简式为，其分子式为C5H8O2； 【小问2详解】 根据物质B的结构简式，可知其含氧官能团的名称是醚键； 【小问3详解】 C与在一定条件下发生取代反应产生D()和H2O，则C→D的反应的化学方程式为：；该反应的反应类型为取代反应； 【小问4详解】 根据E分子结构可知，含有的饱和C原子都采用sp3杂化，苯环上的C原子及酰胺基上的C原子都采用sp2杂化，故E中C原子杂化方式有sp2、sp3； 【小问5详解】 A物质分子式是C5H8O2，其同分异构体满足条件：①能与NaHCO3溶液反应，说明含有-COOH；②链状结构，根据其分子式可知，物质分子中还含有一个不饱和的碳碳双键，其同分异构体应为C4H7COOH结构，该物质可看作是链状C4H8分子中的1个H原子被-COOH取代产生的物质，因链状C4H8分子有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、三种不同结构，分别用-COOH取代分子中的1个H原子，分别有4、2、2种不同结构，因此符合条件的A的同分异构体共有有4+2+2=8种，其中核磁共振氢谱峰面积比为6∶1∶1的结构简式为：； 【小问6详解】 可运用逆合成分析法，倒推中间产物，由发生加聚反应得到，可由发生消去反应得到，结合B→C，可由发生还原反应产生，由与HCN发生加成反应产生，故由制取的合成路线为： 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$