精品解析：【江西卷】名校教研联盟2024届高三下学期2月开学考试化学试卷

绝密★启用前(江西卷) 名校教研联盟2024届高三下学期2月开学考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，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，写在本试卷上无效。 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：Li 7 C 12 O 16 F 19 Mn 55 Co 59 K 39 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列有关文物的说法中正确的是 A. 玉壶春瓶主要成分是陶瓷，其生产原料为黏土和石灰石 B. 人面纹方鼎和蛇纹尊均属于青铜器，青铜属于金属材料 C. 素纱单衣由蚕丝编制而成，蚕丝的主要成分为氨基酸 D. 红色漆器中可能含有朱砂()、青矾()等 2. 在高温、高压条件下利用钴基催化剂可将甲烷转化为甲醇(副产物为)。主要反应为。下列有关物质的化学用语表示正确的是 A. 甲烷的球棍模型为 B. 基态钴原子次外层电子排布式为 C. 分子中碳原子的杂化方式为 D. 的电子式为： 3. 下列装置(或操作)可完成对应实验的是(图中“→”表示气体流向) A B C D 分离和 吸收并防倒吸 检验有生成 排空气法收集 A. A B. B C. C D. D 4. 鼠尾草酮可治疗神经系统方面的疾病，其结构如图所示，下列有关说法中不正确的是 A. 鼠尾草酮溶液与溶液可发生显色反应 B. 鼠尾草酮最多可与发生加成反应 C. 虚线框内最多有9个碳原子和2个氧原子共面 D. 利用红外光谱仪可检测鼠尾草酮含有酮羰基 5. 化合物是一种古老的蓝色染料，被称为“中国蓝”。已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前36号元素，基态X原子2p轨道上有2个未成对电子，Y的简单氢化物可用作制冷剂，的核外电子排布与氩原子相同，W元素位于元素周期表的第8纵行。下列有关说法中不正确的是 A. 第一电离能： B. W位于元素周期表中的d区 C. X的最高价氧化物是极性分子 D. 该化合物中存在配位键 6. 下列实验设计能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A． 检验有机物中是否含有碘元素 B． 验证久置的是否变质 取少量久置的亚硫酸钠样品溶于除氧蒸馏水中，加入足量的稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀出现 C． 测定纯碱样品(含)的纯度 取一定质量的纯碱样品与足量的盐酸反应，用碱石灰吸收产生的气体，测定碱石灰的增重 D． 确认某钾盐中含有硫元素 向该钾盐固体中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液，观察到品红溶液褪色 A. A B. B C. C D. D 7. 是一种高效水处理剂，工业上可利用电解法制备，其原理如图所示。下列说法中正确的是 A. 图中电极为直流电源的负极 B. 电解过程中铂片上有生成 C. 电解时由外室进入内室 D. 转移电子，生成 8. 臭氧法处理含氰废水的主要反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 生成转移的电子数目为 B. 和的混合物中含有的原子数目为 C. 标准状况下中所含的电子数为 D. 中含有的键的数目为 9. 向三个容积不等的恒容密闭容器中分别充入和，发生反应：，的平衡体积分数随温度变化如图所示，下列说法中正确的是 A. 高温下有利于该反应自发进行 B. 容器的容积：①>②>③ C. 甲醇的逆反应速率： D. 化学平衡常数： 10. 下列化学实验操作过程中的离子方程式书写正确的是 A. 用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸溶液： B. 向溶液中滴加过量氨水： C. 用惰性电极电解溶液： D. 向溶液中滴加过量溴水： 11. 白磷的工业制取和无害化处理如图所示，下列说法中不正确的是 A. 1 mol SiO2晶体中含有硅氧四面体[SiO4]结构单元的个数为NA B. 白磷中每个P原子的价层电子对为4对 C. 处理白磷时氧化产物和还原产物的物质的量之比为6:5 D. 浓磷酸的黏度很大，主要原因是因为磷酸中共价键的键能较大 12. H2O2是一种重要的工业原料，利用H2和O2直接法合成H2O2的反应历程如图所示，下列说法中错误的是 A. 和中Pd的化合价相同 B. 步骤2中，若有1 mol O2参与反应，转移4 mol电子 C. 降低了反应的活化能，加快了反应速率 D. 直接法合成H2O2的总反应，原子利用率理论上为100% 13. 是球形分子，每个碳原子用3个电子与周围的碳原子形成键，剩余的1个电子用于形成大键。由分子构成的晶体其晶胞属于面心立方结构(晶胞的边长为cpm)，下列说法正确的是 A. 1个分子中有90个键 B. 在晶体中，的配位数为8 C. 晶体的密度为 D. 假设为理想球形，该球半径为 14. 海水总溶解无机碳值()是影响海洋生态稳定的重要指标，常温，不同条件下，海水中部分溶解无机碳的百分率如图所示，已知：珊瑚虫通过钙化反应：可形成珊瑚礁。下列说法中不正确的是 A. 常温下，海水的 B. 值 C. 时，海水中 D. 与珊瑚共生的藻类通过光合作用可促进珊瑚礁的形成 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 二硫化碳()是一种重要有机溶剂，易挥发、易燃烧。利用硅酸作催化剂，甲烷和硫黄在条件下发生反应可制得，根据所给信息，回答下列问题。 反应原理： 反应装置： 物质性质：S的熔点，沸点；的熔点，沸点。 （1）装置A的名称是___________，加热装置A之前，需要先通入一段时间的，其目的是___________(写出一点即可)。 （2）装置B的用途是___________，吸收尾气中的硫化氢可使用的试剂是___________(填试剂名称)。 （3）反应过程中轻轻摇动装置A，使液态硫附着在装置A的内壁上，这样作的目的是___________。 （4）实验结束后，将制得的产品用的高锰酸钾溶液洗涤三次，再加入汞不断振荡除去硫单质，分离出利用无水氯化钙处理后，再经过操作a可获得高纯的。利用高锰酸钾溶液洗涤是为了除去溶在中的___________(写化学式)，用无水氯化钙处理的目的是___________，操作a是___________(写操作名称)。 （5）工业利用上述原理生产时，常将副产品利用克劳斯法转化为，从而实现循环利用，该方法分两步进行：、___________(写出化学方程式)。 16. 蚁酸甲酯是医药行业重要的原料，常利用脱氢反应制取[]，回答下列问题。 （1）已知：① ② ③ 则甲醇脱氢制蚁酸甲酯反应的___________。 （2）实际生产中还会发生副反应： 。保持压强为制备蚁酸甲酯，各组分平衡物质的量分数随温度的变化如图所示。 ①随着温度升高，甲醇的平衡物质的量分数降低，其主要原因是___________。 ②时，甲醇的平衡转化率为___________(小数点后保留1位数字)，副反应的压强平衡常数___________(用包含的代数式表示)。 （3）甲醇脱氢制蚁酸甲酯的反应机理如下(带“*”的物质表示自由基或原子，和为活化能，、、为平衡常数)。 步骤1： 步骤2： 步骤3： 步骤4： ①利用量子力学模拟计算，发现步骤1还有可能发生反应： ，但实际检测发现生成的量很少，试分析其原因___________。 ②将步骤3发生的反应补充完整：________。 ③反应的平衡常数___________(用包含、、的式子表示)。 17. 我国锰矿资源主要为贫碳酸锰矿(主要成分为，还含有少量、、、、、)，利用贫碳酸锰矿制取的流程如图所示，回答下列问题。 已知：，。 （1）中锰元素的价态有+2价和+3价，则下列表示组成的式子正确的是___________(填标号)。 A. B. C. D. （2）“滤渣1”的主要成分是___________(填化学式)。 （3）“氧化”的目的是将转化为，写出发生反应的离子方程式___________，检测是否完全氧化的试剂是___________(写试剂名称)。 （4）“除钙镁”后的滤液中___________。 （5）“碳化”过程需要加热，但温度不能太高，试分析温度不能太高的原因___________。 （6）“焙烧”过程中随温度不同生成的锰的氧化物也不同。图中A点对应的氧化物是___________，为了获得，需要加热到___________(已知：A、B、C三点对应的物质均为纯净氧化物)。 18. W是一种抗肿瘤药物，其合成路线如下图所示，回答下列问题(部分反应条件已略去)。 已知：“”代表乙基；“”代表N，N—二甲基甲酰胺。 （1）化合物A的分子式为___________。 （2）由D转化为E的反应类型为___________，化合物G中含氧官能团的名称为___________。 （3）化合物B中手性碳原子有___________个。 （4）写出由F生成G的化学方程式___________。 （5）A的同分异构体有多种，其中满足下列条件的同分异构体有___________种(考虑立体异构)。 ①与A含有相同的官能团，“”与苯环直接相连 ②苯环上有2个取代基 写出核磁共振氢谱有4组峰，且峰的面积之比为的结构简式___________。 （6）写出和合成的路线(无机试剂任选)。_______ 已知：能与酯基反应；在催化下，能将硝基转化为氨基。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前(江西卷) 名校教研联盟2024届高三下学期2月开学考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，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，写在本试卷上无效。 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：Li 7 C 12 O 16 F 19 Mn 55 Co 59 K 39 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列有关文物的说法中正确的是 A. 玉壶春瓶主要成分是陶瓷，其生产原料为黏土和石灰石 B. 人面纹方鼎和蛇纹尊均属于青铜器，青铜属于金属材料 C. 素纱单衣由蚕丝编制而成，蚕丝的主要成分为氨基酸 D. 红色漆器中可能含有朱砂()、青矾()等 【答案】B 【解析】 【详解】A．生产陶瓷的主要原料为黏土，故A错误； B．青铜属于合金，为金属材料，故B正确； C．蚕丝的主要成分为蛋白质，故C错误； D．呈淡绿色，与红色漆器的颜色不相符，故D错误； 故答案为：B。 2. 在高温、高压条件下利用钴基催化剂可将甲烷转化为甲醇(副产物为)。主要反应为。下列有关物质的化学用语表示正确的是 A. 甲烷的球棍模型为 B. 基态钴原子次外层电子排布式为 C. 分子中碳原子的杂化方式为 D. 的电子式为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．C原子半径大，H原子半径小，甲烷的球棍模型为，故A错误； B．钴的原子序数为27，次外层为第3层，其次外层电子排布式为3s23p63d7，故B正确； C．CH3OH分子中碳原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3，故C错误； D．CO2分子中每个碳原子和氧原子之间均有两对共用电子对，其电子式为，故D错误； 故答案为：B。 3. 下列装置(或操作)可完成对应实验的是(图中“→”表示气体流向) A B C D 分离和 吸收并防倒吸 检验有生成 排空气法收集 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．受热升华，在圆底烧瓶底部重新凝结为固体，受热分解生成和，在圆底烧瓶底部重新化合生成固体，最终无法实现二者的分离，故A错误； B．倒置漏斗的边缘刚好浸没在水中即可，本图装置已失去防倒吸的功能，故B错误； C．挥发出的溴蒸气与溶液中的水反应生成和，与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀，对的检验会造成干扰，故C错误； D．密度大于空气，应采用向上排空气法收集，故D正确； 故选D。 4. 鼠尾草酮可治疗神经系统方面的疾病，其结构如图所示，下列有关说法中不正确的是 A. 鼠尾草酮溶液与溶液可发生显色反应 B. 鼠尾草酮最多可与发生加成反应 C. 虚线框内最多有9个碳原子和2个氧原子共面 D. 利用红外光谱仪可检测鼠尾草酮含有酮羰基 【答案】C 【解析】 【详解】A．鼠尾草酮中含有的酚羟基与可发生显色反应，A正确； B．苯环、碳碳双键、酮羰基在一定条件下均可与氢气发生加成反应，鼠尾草酮最多可与发生加成反应，B正确； C．虚线框内最多有8个碳原子和2个氧原子共面，C错误； D．红外光谱仪可确定有机分子中存在的官能团，D正确； 故选C。 5. 化合物是一种古老的蓝色染料，被称为“中国蓝”。已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前36号元素，基态X原子2p轨道上有2个未成对电子，Y的简单氢化物可用作制冷剂，的核外电子排布与氩原子相同，W元素位于元素周期表的第8纵行。下列有关说法中不正确的是 A. 第一电离能： B. W位于元素周期表中的d区 C. X的最高价氧化物是极性分子 D. 该化合物中存在配位键 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前36号元素，Y的简单氢化物可用作制冷剂，是，基态X原子2p轨道上有2个未成对电子且原子序数小于Y，是， 的核外电子排布与氩原子相同，是，W元素位于元素周期表的第8纵行，是。 【详解】A．根据失电子难易，可知第一电离能，A正确； B．位于区，B正确； C．X的最高价氧化物是，是非极性分子，C错误； D．该化合物的离子中与之间存在配位键，D正确； 故选C。 6. 下列实验设计能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A． 检验有机物中是否含有碘元素 B． 验证久置的是否变质 取少量久置的亚硫酸钠样品溶于除氧蒸馏水中，加入足量的稀盐酸，再滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀出现 C． 测定纯碱样品(含)的纯度 取一定质量的纯碱样品与足量的盐酸反应，用碱石灰吸收产生的气体，测定碱石灰的增重 D． 确认某钾盐中含有硫元素 向该钾盐固体中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液，观察到品红溶液褪色 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．滴入硝酸银前应先加稀硝酸酸化，以消除水解液中含有的NaOH与AgNO3溶液反应干扰检验，故A错误； B．加入盐酸除去Na2SO3，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明Na2SO3中含有Na2SO4，从而证明Na2SO3已氧化变质，故B正确； C．碱石灰的增重包括生成的CO2、挥发的氯化氢和水蒸气的质量，无法利用增重数据计算Na2CO3的质量，即纯度无法计算，故C错误； D．KMnO4与浓盐酸反应能够生成Cl2，Cl2也能使品红溶液褪色，且硫元素未必以亚硫酸盐存在，加入盐酸后产生的未必是二氧化硫气体，故D错误； 故答案为：B。 7. 是一种高效水处理剂，工业上可利用电解法制备，其原理如图所示。下列说法中正确的是 A. 图中电极为直流电源的负极 B. 电解过程中铂片上有生成 C. 电解时由外室进入内室 D. 转移电子，生成 【答案】C 【解析】 【分析】电解法制备高铁酸钾，铁元素化合价升高，发生氧化反应，铁为阳极、铂为阴极，a为正极、b为负极。 【详解】A．电解过程中铁失电子作阳极，因此铁应与直流电源的正极相连，故A错误； B．铂片为阴极，阴极上发生得电子的还原反应，生成的气体应为氢气，故B错误； C．电解时阴离子向阳极移动，铁为阳极且在内室，故C正确； D．阳极电极反应式为，转移2mol电子生成，故D错误； 故答案为：C。 8. 臭氧法处理含氰废水的主要反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 生成转移的电子数目为 B. 和的混合物中含有的原子数目为 C. 标准状况下中所含的电子数为 D. 中含有的键的数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由离子方程式可知，该反应中的C、N元素的化合价升高，氧元素化合价降低，由得失电子守恒可知，生成1mol转移电子的数目为，故A错误； B．和都是由氧原子构成，16g和的混合物中含有1molO原子，数目为，故B正确； C．22.4L(标准状况)为1mol，含有的电子数目为，故C正确； D．中C、N间形成3个共价键，其中1个为键，2.6g(0.1mol)中含有键的数目为，故D正确； 故答案选A。 9. 向三个容积不等的恒容密闭容器中分别充入和，发生反应：，的平衡体积分数随温度变化如图所示，下列说法中正确的是 A. 高温下有利于该反应自发进行 B. 容器的容积：①>②>③ C. 甲醇的逆反应速率： D. 化学平衡常数： 【答案】C 【解析】 【详解】A．由方程式可知该反应的，由图像可知该反应的，故低温下有利于该反应自发进行，A错误； B．相同温度下，容器的容积越小，压强越大，越有利于该反应正向进行，的体积分数越大，故容器的容积①<②<③，B错误； C．点和点温度相同，点甲醇的浓度大于点，故点甲醇的逆反应速率大，C正确； D．点温度低于点，对于放热反应，温度越低，平衡常数越大，故化学平衡常数，D错误； 故选C。 10. 下列化学实验操作过程中的离子方程式书写正确的是 A. 用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸溶液： B. 向溶液中滴加过量氨水： C. 用惰性电极电解溶液： D. 向溶液中滴加过量溴水： 【答案】D 【解析】 【详解】A．草酸是弱酸，书写离子方程式时应保留化学式，不能拆分，离子方程式应为：，A错误； B．与过量的氨水反应生成，离子方程式应为：，B错误； C．用惰性电极电解溶液会生成，离子方程式应为：，C错误； D．向溶液中滴加过量溴水，溴单质将亚硫酸氢根离子氧化成硫酸根，溴单质会被还原为溴离子，离子方程式正确，D正确； 故选D。 11. 白磷的工业制取和无害化处理如图所示，下列说法中不正确的是 A. 1 mol SiO2晶体中含有硅氧四面体[SiO4]结构单元的个数为NA B. 白磷中每个P原子的价层电子对为4对 C. 处理白磷时氧化产物和还原产物的物质的量之比为6:5 D. 浓磷酸的黏度很大，主要原因是因为磷酸中共价键的键能较大 【答案】D 【解析】 【分析】Ca3(PO4)2与SiO2、焦炭高温条件下反应，生成CaSiO3、CO和P4；P4可用CuSO4处理，转化为无毒物质H3PO4和Cu3P。 【详解】A．1个Si原子拥有1个硅氧四面体[SiO4]结构单元，则1 mol SiO2晶体中含有硅氧四面体[SiO4]结构单元的个数为NA，A正确； B．由白磷结构可知，白磷中每个P原子形成3个σ键，P原子的最外层还有1个孤电子对，则P的价层电子对为4对，B正确； C．处理白磷时发生反应11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4，则氧化产物(H3PO4)和还原产物(Cu3P)的物质的量之比为24:20=6:5，C正确； D．浓磷酸的黏度很大，主要是磷酸分子间的作用力大，与分子内的共价键无关，则原因是因为磷酸分子间形成氢键，D不正确； 故选D。 12. H2O2是一种重要的工业原料，利用H2和O2直接法合成H2O2的反应历程如图所示，下列说法中错误的是 A. 和中Pd的化合价相同 B. 步骤2中，若有1 mol O2参与反应，转移4 mol电子 C. 降低了反应的活化能，加快了反应速率 D. 直接法合成H2O2的总反应，原子利用率理论上为100% 【答案】B 【解析】 【详解】A．中为-1价，计算得化合价为+2；中为过氧键结构，O为-1价，为-1价，计算得化合价也为+2，二者化合价相同，A正确； B．步骤2中转化为过氧键中的，元素化合价从0变为-1，1 mol 参与反应转移2 mol电子，并非4 mol，B错误； C．步骤1中参加了反应，在步骤3中又转化为，因此是该反应的催化剂，催化剂可降低反应活化能、加快反应速率，C正确； D．直接法合成的总反应为，无其他副产物生成，原子利用率理论上为100%，D正确； 故答案选B。 13. 是球形分子，每个碳原子用3个电子与周围的碳原子形成键，剩余的1个电子用于形成大键。由分子构成的晶体其晶胞属于面心立方结构(晶胞的边长为cpm)，下列说法正确的是 A. 1个分子中有90个键 B. 在晶体中，的配位数为8 C. 晶体的密度为 D. 假设为理想球形，该球半径为 【答案】A 【解析】 【详解】A．每个碳原子用3个电子与周围的碳原子形成σ键，1个C60分子中用于形成σ键的电子个数为60×3=180，2个电子形成1个σ键，故形成σ键的个数为，故A正确； B．观察C60的晶胞可知，其位于立方体的8个顶点和6个面心，以其中一个顶点的C60为例，其配位数为，故B错误； C．由C60的晶胞可知，其位于立方体的8个顶点和6个面心，每个晶胞中含有的C60为，一个晶胞的质量为，所以C60晶体的密度为，故C错误； D．设该球的半径为r，则根据晶胞图可知，所以，故D错误； 故答案为：A。 14. 海水总溶解无机碳值()是影响海洋生态稳定的重要指标，常温，不同条件下，海水中部分溶解无机碳的百分率如图所示，已知：珊瑚虫通过钙化反应：可形成珊瑚礁。下列说法中不正确的是 A. 常温下，海水的 B. 值 C. 时，海水中 D. 与珊瑚共生的藻类通过光合作用可促进珊瑚礁的形成 【答案】A 【解析】 【分析】由知，又由图示可知pH=6.3时，即Ka1=10-6.3。 【详解】A．H2CO3的，由图可知，当时，，故，，，故A错误； B．海水中溶解的无机碳还含有CO2，即TDIC值，故B正确； C．中性溶液中，由图像可知，当时pH=10.3，溶液显碱性，故，故C正确； D．藻类通过光合作用，减少了珊瑚周围海域中CO2的浓度，可促使钙化反应正向进行，有利于珊瑚礁的形成，故D正确； 故答案为：A。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 二硫化碳()是一种重要有机溶剂，易挥发、易燃烧。利用硅酸作催化剂，甲烷和硫黄在条件下发生反应可制得，根据所给信息，回答下列问题。 反应原理： 反应装置： 物质性质：S的熔点，沸点；的熔点，沸点。 （1）装置A的名称是___________，加热装置A之前，需要先通入一段时间的，其目的是___________(写出一点即可)。 （2）装置B的用途是___________，吸收尾气中的硫化氢可使用的试剂是___________(填试剂名称)。 （3）反应过程中轻轻摇动装置A，使液态硫附着在装置A的内壁上，这样作的目的是___________。 （4）实验结束后，将制得的产品用的高锰酸钾溶液洗涤三次，再加入汞不断振荡除去硫单质，分离出利用无水氯化钙处理后，再经过操作a可获得高纯的。利用高锰酸钾溶液洗涤是为了除去溶在中的___________(写化学式)，用无水氯化钙处理的目的是___________，操作a是___________(写操作名称)。 （5）工业利用上述原理生产时，常将副产品利用克劳斯法转化为，从而实现循环利用，该方法分两步进行：、___________(写出化学方程式)。 【答案】（1） ①. 两颈烧瓶(双颈烧瓶、两口烧瓶都可) ②. 排出装置中的空气，防止加热时氧气与、、发生反应 （2） ①. 使冷凝为液体，减少挥发便于收集 ②. 氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液 （3）增大液态硫与甲烷的接触面积，加快反应速率 （4） ①. ②. 除去表面的水(或干燥) ③. 蒸馏 （5） 【解析】 【分析】甲烷和硫黄在加热条件下于A装置中反应生成CS2和H2S，在反应条件下CS2为气态，为使CS2转化为液体，便于收集，用B装置的冷凝管冷凝，用C装置进行收集，同时产生的硫化氢气体有毒，不能直接排放于空气中，后接尾气吸收装置。 【小问1详解】 根据装置的特征可知装置为两颈烧瓶(双颈烧瓶、两口烧瓶都可)；CH4、S、CS2与氧气在加热条件均能发生反应，且CH4、CS2蒸气与氧气混合，受热会发生爆炸，因此在加热装置之前需要用甲烷排出装置中的空气； 【小问2详解】 CS2在反应温度下呈气态，因此利用冷凝管冷凝可使CS2转化为液体，减少挥发，便于收集；H2S与NaOH溶液及CuSO4溶液均能发生反应，因此可利用这两种试剂吸收H2S； 【小问3详解】 摇动两颈烧瓶的过程中，液态硫附着在两颈烧瓶的内壁，增大了甲烷和液态硫的接触面积，所以能够加快反应速率； 【小问4详解】 该制备反应会有副产物H2S生成，部分硫化氢溶在CS2中，H2S具有较强的还原性可与高锰酸钾溶液发生反应，从而被除去；用高锰酸钾溶液洗涤CS2后其表面有水存在，因此需要用无水氯化钙干燥；利用CS2沸点低的性质，可利用蒸馏法分离出CS2； 【小问5详解】 第一步生成SO2，SO2和H2S反应会生成硫单质，因此第二步反应为。 16. 蚁酸甲酯是医药行业重要的原料，常利用脱氢反应制取[]，回答下列问题。 （1）已知：① ② ③ 则甲醇脱氢制蚁酸甲酯反应的___________。 （2）实际生产中还会发生副反应： 。保持压强为制备蚁酸甲酯，各组分平衡物质的量分数随温度的变化如图所示。 ①随着温度升高，甲醇的平衡物质的量分数降低，其主要原因是___________。 ②时，甲醇的平衡转化率为___________(小数点后保留1位数字)，副反应的压强平衡常数___________(用包含的代数式表示)。 （3）甲醇脱氢制蚁酸甲酯的反应机理如下(带“*”的物质表示自由基或原子，和为活化能，、、为平衡常数)。 步骤1： 步骤2： 步骤3： 步骤4： ①利用量子力学模拟计算，发现步骤1还有可能发生反应： ，但实际检测发现生成的量很少，试分析其原因___________。 ②将步骤3发生的反应补充完整：________。 ③反应的平衡常数___________(用包含、、的式子表示)。 【答案】（1）+46 （2） ①. 甲醇脱氢反应和副反应均为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动 ②. 47.4 ③. 0.016p2 （3） ①. 大于，反应的速率很慢(或大于，反应很难进行) ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，②+③-①可得甲醇脱氢反应，所以 ； 【小问2详解】 ①甲醇脱氢反应和副反应均为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，甲醇的平衡物质的量减少，且气体的总物质的量增大，故随温度升高甲醇的平衡物质的量分数降低； ②通过图像可知，550K时CH3OH、H2、CO的平衡物质量分数分别为0.4、0.4、0.04，则HCOOCH3的平衡物质量分数为1-0.4-0.4-0.04=0.16，设气体总物质的量为1mol，由方程式的化学计量数可知，消耗的甲醇的物质的量为(0.04+2×0.16)mol，所以甲醇的平衡转化率为；副反应的压强平衡常数； 【小问3详解】 ①Eb活化能相对较大，CH3OH脱氢生成和OH*的速率很慢，最终生成的较少； ②结合总反应中出现的物质可知，步骤3的反应物中必有HCHO，以便与步骤2组合消除HCHO，因为其它各步骤中没有出现HCOOCH3，因此步骤3的生成物中必有HCOOCH3，最后根据原子守恒可判断步骤3的产物中还有H*，即步骤3发生的反应为； ③据方程式可得平衡常数、、、，所以。 17. 我国锰矿资源主要为贫碳酸锰矿(主要成分为，还含有少量、、、、、)，利用贫碳酸锰矿制取的流程如图所示，回答下列问题。 已知：，。 （1）中锰元素的价态有+2价和+3价，则下列表示组成的式子正确的是___________(填标号)。 A. B. C. D. （2）“滤渣1”的主要成分是___________(填化学式)。 （3）“氧化”的目的是将转化为，写出发生反应的离子方程式___________，检测是否完全氧化的试剂是___________(写试剂名称)。 （4）“除钙镁”后的滤液中___________。 （5）“碳化”过程需要加热，但温度不能太高，试分析温度不能太高的原因___________。 （6）“焙烧”过程中随温度不同生成的锰的氧化物也不同。图中A点对应的氧化物是___________，为了获得，需要加热到___________(已知：A、B、C三点对应的物质均为纯净氧化物)。 【答案】（1）B （2）、 （3） ①. ②. 铁氰化钾溶液 （4）0.7 （5）温度太高会导致分解，降低产率 （6） ①. MnO2 ②. 770 【解析】 【分析】碳酸锰矿加入稀硫酸酸浸，氧化钙和硫酸反应生成微溶物硫酸钙、二氧化硅不反应，过滤得到滤渣1，锰、铁、镁、铝元素进入溶液，加入二氧化锰把二价铁转化为三价铁，再加入碳酸钙调节pH，pH=5~7时，铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到滤渣2；加入氟化钠溶液生成氟化镁、氟化钙沉淀，过滤得到滤渣3；滤液中加入碳酸氢铵溶液得到碳酸锰沉淀，焙烧得到Mn3O4。 【小问1详解】 根据正负化合价代数和为0可知，3个锰原子中有1个为+2价锰，2个为+3价锰，故答案为：B； 【小问2详解】 SiO2不溶于硫酸，CaO与H2SO4反应生成微溶性的CaSO4，所以“滤渣1”的主要成分是SiO2和CaSO4； 【小问3详解】 MnO2作氧化剂得电子转化为Mn2+，Fe2+失电子转化为Fe3+，反应的离子方程式为；检测Fe2+是否完全氧化，即检验溶液中是否有Fe2+剩余，因此可使用铁氰化钾溶液检验，无蓝色沉淀生成，则证明Fe2+完全氧化； 【小问4详解】 “除钙镁”后的滤液既是CaF2的饱和溶液，又是MgF2的饱和溶液，故溶液中存在如下关系：； 【小问5详解】 NH4HCO3不稳定，受热易分解，从而降低产率，所以加热时温度不能太高； 【小问6详解】 取1molMnCO3，其质量为115g，A点生成的锰的氧化物其质量为，该氧化物中含有1mol锰原子，其质量为55g，故氧原子的质量为，即氧原子的物质的量为2mol，故A点氧化物为MnO2；B点生成的锰的氧化物其质量为，该氧化物中含有1mol锰原子，其质量为55g，故氧原子的质量为，即氧原子的物质的量为，故B点氧化物为Mn3O4；C点生成的锰的氧化物其质量为，该氧化物中含有1mol锰原子，其质量为55g，故氧原子的质量为，即氧原子的物质的量为1mol，故C点氧化物为MnO，所以为了获得Mn3O4需要加热到770℃。 18. W是一种抗肿瘤药物，其合成路线如下图所示，回答下列问题(部分反应条件已略去)。 已知：“”代表乙基；“”代表N，N—二甲基甲酰胺。 （1）化合物A的分子式为___________。 （2）由D转化为E的反应类型为___________，化合物G中含氧官能团的名称为___________。 （3）化合物B中手性碳原子有___________个。 （4）写出由F生成G的化学方程式___________。 （5）A的同分异构体有多种，其中满足下列条件的同分异构体有___________种(考虑立体异构)。 ①与A含有相同的官能团，“”与苯环直接相连 ②苯环上有2个取代基 写出核磁共振氢谱有4组峰，且峰的面积之比为的结构简式___________。 （6）写出和合成的路线(无机试剂任选)。_______ 已知：能与酯基反应；在催化下，能将硝基转化为氨基。 【答案】（1） （2） ①. 还原反应 ②. 醚键、酰胺基 （3）2 （4） （5） ①. 8 ②. （6） 【解析】 【分析】观察A和B的结构可以看出A与溴单质在CHCl3的条件下发生加成反应得到了B，B经过在DMF条件下与Et3N反应生成C，对比C和D的结构，C的支链断了碳溴键和碳氢键，支链由碳碳双键转变成碳碳三键，对比D与E的结构，发生变化的是苯环上的硝基转化成氨基，生成既去氧又加氢，发生了还原反应；F与HCONH2在催化剂作用下发生反应生成G，对比G和H的结构可以看出发生反应的部分是G中的酮羰基；最后E和H取代反应生成了W。 【小问1详解】 由的结构简式可以得出分子式是。 【小问2详解】 对比和的结构简式可知，生成既去氧又加氢，在有机反应中有机物加氢或去氧发生的是还原反应，故该反应属于还原反应；观察的结构简式可知，中的含氧官能团有醚键和酰胺基。 【小问3详解】 如图所示()，“*”处的碳原子为手性碳原子，有2个手性碳原子。 【小问4详解】 对比和的结构简式可知，1分子在反应过程中脱去了1个“”和2个“”，1分子脱去1个“”和1个“”，这些脱下的基或原子可组成1个和1个，据此写出化学方程式为：； 【小问5详解】 根据题意可知符合条件的同分异构体中，除了苯环外，还可能含有如下3组结构。①“”和“”；②“”和“”；③“”和“”，每组结构在苯环上有邻、间、对三种位置，共组合出9种物质，去掉本身，则符合条件的的同分异构体有8种。 核磁共振氢谱有4组峰，且峰的面积之比为的结构简式为。 【小问6详解】 对比反应物和所合成产物的结构，需要在的苯环上与酯基相连碳原子的邻位增加含有氮原子的侧链，再与然后成环，再结合生成物的环状结构与F到G的反应成环流程，推断出合成的前一步中间产物应该是，再结合在催化下，能将硝基转化为氨基，推断可以得到前一步的中间产物是，由发生硝化反应可以得到，所以可以得出和合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $