内容正文:
2025高考化学仿真模拟卷一
时间:75分钟分值:100分
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 Al—27 Si—28 P—31 S—32 Cl—35.5 K—39 Ca—40
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2024·山东潍坊统考二模)化学与科技密切相关。下列说法正确的是( )
A.超分子粘合剂具有很高的粘合强度,超分子以共价键连接其他分子
B.催化电解工业废水中的硝酸盐制取氨气,实现了氮的固定
C.弹道二维In2Se3晶体管有优异的光学性能,其成分是一种合金材料
D.全氟磺酸质子膜广泛用于水电解制氢,磺酸基具有很好的亲水性
2.(2024·贵州统考二模)物质的性质决定应用。下列对应关系错误的是( )
A.二氧化硫有漂白性,可用于葡萄酒的抗氧化
B.活性炭有吸附性,可用于室内空气净化
C.生石灰有吸水性,可用于食品干燥
D.二氧化氯有氧化性,可用于自来水消毒
3.(2024·浙江金华二模)下列化学用语正确的是( )
A.2-甲基-3-乙基戊烷的键线式:
B.基态Mn的简化电子排布式为:[Ar]3d64s1
C.中子数为8的碳原子:14C
D.用电子式表示CCl4的形成过程:C+4Cl→
4.(2024·河北沧州统考二模)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.7.1gCl2通入水中并充分反应,转移电子数目小于0.1NA
B.标准状况下,22.4 L HF中电子数目为NA
C.向1 L 0.1 mol·L-1HCl溶液中通氨气至中性,NH数目大于0.1NA
D.30 g HCHO中含有σ键数目为4NA
5.(2024·山东潍坊二模)某储氢材料前驱体结构如下图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.氢化物沸点高低:X<Y
B.Y和W位于同一主族
C.同周期主族元素中,第一电离能比Y大的元素有2种
D.阴、阳离子中均有配位键
6.(2024·山东枣庄二模)将摩尔盐[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O]溶于水配成溶液,下列说法正确的是( )
A.该溶液中还可大量共存Mg2+、Br-、ClO-
B.常温下该溶液中水电离出的c(H+)可能为10-10 mol·L-1
C.加入少量H2O2后再滴入KSCN溶液,溶液变为红色,则证明溶液中含Fe2+
D.向溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好沉淀时,Fe2+和NH都会参与反应
7.(2024·山东淄博二模)根据实验目的,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验目的
方案设计
现象和结论
A
检验铁锈中是否含Fe2+
将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液
紫色褪去,铁锈中含有Fe2+
B
比较CH3COO-和HCO的水解常数
分别测浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH
后者大于前者,
Kh(CH3COO-)
<Kh(HCO)
C
探究温度对反应速率的影响
等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3与H2SO4溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊,温度升高,该反应速率加快
D
探究1-溴丙烷中含有溴原子
向试管中加入1-溴丙烷和20%的KOH溶液,加热,再向反应后的溶液中加入AgNO3溶液
产生淡黄色沉淀,证明1-溴丙烷中含有溴原子
8.(2024·青海海东统考二模)关于下列有机物的说法错误的是( )
A.Ⅰ能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
B.Ⅱ的一氟代物只有3种
C.Ⅲ能发生酯化反应
D.Ⅳ的分子式为C8H12O
9.(2024·安徽安庆二模)中科大某课题组通过自由基杂环反应直接合成各种C60稠合的内酰胺,应用于钙钛矿电池器件中。底物与Cu(Ⅰ)物种通过电子转移经历两种途径得到目标产物D。下列说法错误的是( )
A.Cu(Ⅰ)物种是催化剂
B.底物具有氧化性
C.两种途径不同,总反应的反应热也不同
D.合成过程中C60中碳碳双键断裂
10.(2024·山东淄博二模)已知CH2===CHCH3(g)+Cl2(g)⥫⥬CH2===CHCH2Cl(g)+HCl(g),该反应的v正=k正·c(CH2===CHCH3)·c(Cl2),v逆=k逆·c(CH2===CHCH2Cl)·c(HCl),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在一定压强下,按w=向密闭容器中投料,平衡时CH2===CHCH3的体积分数(φ)、lg与温度T、w的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.w2>1,曲线n表示lg随温度的变化
B.在w1、T1,φ(CH2===CHCH3)=20%时,=
C.一定温度下,该反应的随催化剂的不同而发生改变
D.相同温度下,w2平衡体系中φ(CH2===CHCH2Cl)大于w1的
11.(双选)(2024·山东临沂二模)某小组研究Na2S溶液与KMnO4溶液反应,探究过程如下。
实验序号
实验过程
实验现象
Ⅰ
紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀(MnO2)
Ⅱ
溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS)
已知:
ⅰ.MnO在强酸性溶液中被还原为Mn2+,在中性或弱碱性溶液中被还原为MnO2。
ⅱ.单质硫可溶于Na2S溶液,溶液呈淡黄色。
下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中检验出溶液中含有SO,说明S2-被氧化为SO
B.实验Ⅰ中生成MnO2的离子方程式为3Mn2++2MnO+2H2O===5MnO2↓+4H+
C.实验Ⅱ中KMnO4被还原为Mn2+,继续与S2-反应生成MnS
D.上述实验表明,试剂的滴加顺序和溶液酸碱性不影响物质变化
12.(2024·陕西西安二模)离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐,也称为低温熔融盐。一种以LiAlCl4离子液体为电解质溶液的铝—磷酸铁锂二次电池放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.充电时,阳极的电极反应式为LiFePO4-xe-===Li1-xFePO4+xLi+
B.放电时,磷酸铁锂电极中锂元素被氧化
C.放电时,铝为负极,其电极反应式为Al-3e-===Al3+
D.充电时,电子由Al电极经离子液体流向磷酸铁锂电极
13.(2024·山东潍坊二模)锡碲渣废料(主要成分为SnO、TeO,还含有少量铁、砷、铅等元素的氧化物)为原料,制备锡酸钠晶体和碲的工艺流程如下。已知水碎液中溶质主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na2PbO2、Na2TeO3;碱性条件下,锡酸钠在水中的溶解度随温度的升高而减小。下列说法正确的是( )
A.SnO、TeO是酸性氧化物
B.“除铅”时,主要反应的化学方程式为Na2S+Na2PbO2+2H2O===PbS↓+4NaOH
C.制备锡酸钠的过程中,铁元素是在溶析结晶过程中除去的
D.经“溶析结晶”获得产品的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥
14.(2024·安徽滁州二模)X、Y、Z、U、V、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X的一种核素原子核内没有中子,Y的最高价氧化物对应水化物为强酸,X与U、Z与W同主族,Z原子的最外层电子数是V原子最外层电子数的两倍。U与W形成的一种化合物其晶胞结构如图所示,设晶胞边长为d pm。以下说法中不正确的是( )
A.第一电离能∶Z>Y>U
B.简单氢化物热稳定性∶Z>Y
C.U、V、W的最高价氧化物对应水化物两两之间均能反应
D.该晶体的密度为 g·cm-3
15.(2024·广西柳州三模)某温度下,两种难溶盐AgxX、AgyY的饱和溶液中-lgc(Xx-)或-lgc(Yy-)与-lgc(Ag+)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.x∶y=2∶1
B.a点时c(Xx-)=c(Yy-),=10-2
C.yAgxX+xYy-=xAgyY+yXx-平衡常数K=10-8
D.向浓度均为0.1 mol/L的NaxX、NayY混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生AgyY沉淀
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16.(2024·山东济宁二模)二氯异氰尿酸钠,具有很强的氧化性(遇酸会生成次氯酸),是一种广普高效的杀菌剂,常温下为白色固体、溶于水,难溶于冰水。实验室常用高浓度的NaClO 溶液和(CNO)3H3(氰尿酸)溶液,在10 ℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)装置B中试剂为________,装置D中,盛放(CNO)3H3吡啶溶液的仪器名称为________。
(2)(CNO)3Cl2Na的制备步骤如下:
①检查装置气密性后加入药品。
②关闭K1,打开K2,向A中滴加足量的浓盐酸,当观察到____________________________时,关闭K2,滴入(CNO)3H3的吡啶溶液,写出(CNO)3H3和NaClO 发生反应的化学方程式__________________________________________,制备过程中要不断通入Cl2,其目的是________,反应完成后需进行的操作为
________________________________________________________________________。
③取装置D中溶液,制得产品。操作为________、过滤、冷水洗涤、低温干燥得到粗产品。
(3)粗产品中(CNO)3Cl2Na纯度测定。取1.5 g粗产品溶于少量水,加入过量抗坏血酸(维生素C)充分反应,配成100 mL溶液,取20.00 mL所配制溶液于锥形瓶中,再加入25.00 ml 0.10 mol·L-1AgNO3溶液(过量),加入几滴稀NH4Fe(SO4)2溶液,用0.05 mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定至终点,消耗10.00 mL标准液。[已知Ag++SCN-===AgSCN↓(白色)]
①(CNO)3Cl2Na的纯度为__________。
②下列有关上述滴定操作的说法正确的是________。
a.接近滴定终点时微微转动活塞,使溶液悬挂在尖嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其刮落
b.若盛放NH4SCN标准溶液的滴定管没有润洗,使测定结果偏大
c.锥形瓶洗涤后未干燥即加入所配待测溶液,使测定结果偏小
d.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,使测定结果偏小
17.(2024·贵州黔南二模)草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物)制取CoC2O4的工艺流程如图所示:
已知:酸性条件下氧化能力:Co2O3>Cl2>Fe3+。
(1)“550 ℃焙烧”的目的是________________,提高焙烧速率的措施有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)基态Co原子的价电子排布式是__________________;“钴浸出”过程中,不能用盐酸代替硫酸,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在40~50 ℃加入H2O2,H2O2的作用是____________________;再升温至80~85 ℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5沉铁,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)“净化除杂2”过程中,加入NaF以除去原溶液中的Ca2+(浓度为1.0×10-3mol/L)和Mg2+,若控制溶液中c(F-)=2.0×10-3mol/L,则Ca2+的去除率准确值为________。[已知某温度下,Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
18.(2024·山东菏泽二模)CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,涉及反应如下:
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)+2H2(g) ΔH1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⥫⥬CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)物质的标准生成焓是指在标态和某温度下,由元素最稳定的单质生成1 mol纯净物时的焓变。一些物质298 K时的标准生成焓(ΔH)
CH4(g)+3CO2(g)===4CO(g)+2H2O(g) ΔH=________kJ·mol-1
物质
CH4(g)
CO(g)
CO2(g)
H2O(1)
H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1)
-74.8
-110
-393.5
-286
0
(2)有利于提高CO平衡产率的条件是________(填标号)。
A.低温低压 B.低温高压
C.高温低压 D.高温高压
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率方程为:v正=k正·c(CH4)·c(CO2)、v逆=k逆·c2(CO)·c2(H2),k正、k逆符合阿伦尼乌斯公式R ln k=-+C(Ea为活化能:T为温度:R、C为常数),实验测得k正的实验数据如图所示,则正反应的活化能Ea=________kJ·mol-1,升高温度R ln k()的值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定温度和压强下,重整反应中会因发生副反应CH4(g)⥫⥬C(s)+2H2(g)而产生积碳,从而导致催化剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳。反应的化学方程式为________________,的值____________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在101 kPa时,工业上按投料=1加入刚性密闭容器中,只发生Ⅰ、Ⅱ两个反应,CH4和CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。温度高于1 200 K时,CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是________;计算1 000 K时反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=________(计算结果保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
19.(2024·广东佛山统考二模)左旋甲基多巴可用于治疗高血压、帕金森等疾病,合成左旋甲基多巴(ⅷ)的一种路线如图所示。
回答下列问题:
(1)ⅰ中含氧官能团名称为________。
(2)ⅱ与ⅲ互为官能团相同的同分异构体,ⅱ的结构简式为________。
(3)ⅲ还有多种同分异构体,其中含有苯环,既能发生水解反应又能发生银镜反应,有9个化学环境相同的氢原子的结构为______________(任写1个)。
(4)反应④为加成反应,其化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)根据ⅵ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
还原反应
②
(6)关于上述合成路线,下列说法不正确的是______(填标号)。
A.反应①目的是保护—OH
B.ⅶ中碳原子仅有sp、sp3两种杂化方式
C.ⅷ中原子的电负性:N>O>C>H
D.反应⑦中有σ键、π键的断裂和生成
(7)以、(CH3)2SO4为原料合成化合物(无机试剂任选),基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步为取代反应,其有机产物的结构产物为________。
②相关步骤涉及消去反应,其化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(注明反应条件)。
答案解析
1.(2024·山东潍坊统考二模)化学与科技密切相关。下列说法正确的是( )
A.超分子粘合剂具有很高的粘合强度,超分子以共价键连接其他分子
B.催化电解工业废水中的硝酸盐制取氨气,实现了氮的固定
C.弹道二维In2Se3晶体管有优异的光学性能,其成分是一种合金材料
D.全氟磺酸质子膜广泛用于水电解制氢,磺酸基具有很好的亲水性
D [超分子内的分子间作用力属于非共价键,A错误;将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定,B错误;Se是非金属,故In2Se3不是合金材料,C错误;水电解制氢膜是一种固体聚合物电解质,是一种带有离子交换功能端基的全氟磺酸树脂均质膜,具有优良的耐热性能、力学性能、电化学性能以及化学稳定性能,磺酸基具有很好的亲水性,可在强酸、强碱、强氧化剂介质等苛刻条件下使用,D正确。]
2.(2024·贵州统考二模)物质的性质决定应用。下列对应关系错误的是( )
A.二氧化硫有漂白性,可用于葡萄酒的抗氧化
B.活性炭有吸附性,可用于室内空气净化
C.生石灰有吸水性,可用于食品干燥
D.二氧化氯有氧化性,可用于自来水消毒
A [二氧化硫用于葡萄酒的抗氧化,是利用其具有强还原性,而不是漂白性,A符合题意;活性炭有吸附性,能够有效吸附空气中的有害气体、去除异味,故可用于室内空气净化,B不合题意;生石灰有吸水性,可以作干燥剂,且产物不易扩散且无毒,故可用于食品干燥,C不合题意;二氧化氯有强氧化性,可以使蛋白质发生变性,故可用于自来水消毒,D不合题意。]
3.(2024·浙江金华二模)下列化学用语正确的是( )
A.2-甲基-3-乙基戊烷的键线式:
B.基态Mn的简化电子排布式为:[Ar]3d64s1
C.中子数为8的碳原子:14C
D.用电子式表示CCl4的形成过程:C+4Cl→
A [2-甲基-3-乙基戊烷中主链上有5个碳原子,2号碳上有1个甲基,3号碳上有1个乙基,键线式为:,A正确;Mn是25号元素,简化电子排布式为:[Ar]3d54s2,B错误;中子数为8的碳原子质量数为8+6=14,表示为C,C错误;CCl4是共价化合物,形成过程为:,D错误。]
4.(2024·河北沧州统考二模)NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.7.1gCl2通入水中并充分反应,转移电子数目小于0.1NA
B.标准状况下,22.4 L HF中电子数目为NA
C.向1 L 0.1 mol·L-1HCl溶液中通氨气至中性,NH数目大于0.1NA
D.30 g HCHO中含有σ键数目为4NA
A [7.1 g Cl2是0.1 mol,但是氯气与水反应是可逆反应,转移的电子数小于0.1NA,A正确;标况下HF为液体,不能用气体摩尔体积计算,B错误;根据溶液显中性,利用电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)可知,c(NH)=c(Cl-),故NH数目为0.1NA,C错误;甲醛结构式为,1个甲醛分子中含有3个σ键,30 g HCHO是1 mol,含有σ键数目为3NA,D错误。]
5.(2024·山东潍坊二模)某储氢材料前驱体结构如下图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.氢化物沸点高低:X<Y
B.Y和W位于同一主族
C.同周期主族元素中,第一电离能比Y大的元素有2种
D.阴、阳离子中均有配位键
D [由题干信息可知,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,故Z为C或者O,根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键,再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,故Y为N,故Z为O,M只形成一个单键,M为H,X为C,则W为B,据此分析解题。X为C,Y为N,氢化物沸点高低可能存在X>Y,如含有17个C原子的正烷烃为固体;氨气分子间可形成氢键,最简单氢化物沸点X<Y,A错误;Y为N,位于第VA族,W为B,位于第ⅢA族,二者不属于同主族元素,B错误;同周期主族元素中,第一电离能比N大的元素为F,有1种,C错误;由于阳离子中的Y原子是N原子,形成了类似于铵根离子的阳离子,故存在配位键,阴离子中的W原子为B,最外层上只有3个电子,能形成3个共价键,现在形成了4个共价键,故也有配位键,D正确。]
6.(2024·山东枣庄二模)将摩尔盐[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O]溶于水配成溶液,下列说法正确的是( )
A.该溶液中还可大量共存Mg2+、Br-、ClO-
B.常温下该溶液中水电离出的c(H+)可能为10-10 mol·L-1
C.加入少量H2O2后再滴入KSCN溶液,溶液变为红色,则证明溶液中含Fe2+
D.向溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好沉淀时,Fe2+和NH都会参与反应
D [次氯酸根离子会氧化亚铁离子,不能共存,A错误;溶液中亚铁离子、铵根离子水解,促进水的电离,则常温下该溶液中水电离出的c(H+)大于10-7mol·L-1,B错误;先加入KSCN溶液无现象,再滴入少量H2O2溶液,若溶液变为红色,则证明溶液中含Fe2+,C错误;假设向溶液中滴入1 mol Ba(OH)2溶液使SO恰好沉淀时,氢氧化钡提供2 mol氢氧根离子,溶液中1 mol硫酸根离子完全反应,亚铁离子完全反应消耗1 mol氢氧根离子,则另1 mol氢氧根离子会和铵根离子反应,D正确。]
7.(2024·山东淄博二模)根据实验目的,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验目的
方案设计
现象和结论
A
检验铁锈中是否含Fe2+
将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液
紫色褪去,铁锈中含有Fe2+
B
比较CH3COO-和HCO的水解常数
分别测浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH
后者大于前者,
Kh(CH3COO-)
<Kh(HCO)
C
探究温度对反应速率的影响
等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3与H2SO4溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊,温度升高,该反应速率加快
D
探究1-溴丙烷中含有溴原子
向试管中加入1-溴丙烷和20%的KOH溶液,加热,再向反应后的溶液中加入AgNO3溶液
产生淡黄色沉淀,证明1-溴丙烷中含有溴原子
C [浓盐酸中的氯离子可与酸性高锰酸钾反应,使其褪色,会干扰二价铁的检验,故A错误;CH3COONH4和NaHCO3溶液中阳离子不同,且醋酸根离子与铵根离子相互促进水解,由实验操作和现象,不能说明Kh(CH3COO-)<Kh(HCO),故B错误;只有温度不同,放在热水中的混合液先出现浑浊,可知当其他条件不变时,反应体系的温度越高,化学反应速率越快,故C正确;1-溴丙烷在KOH水溶液中共热进行充分水解后,先加入足量稀硝酸中和过量的KOH,使溶液呈酸性后再加入AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀,证明1-溴丙烷中含有溴原子,故D不正确。]
8.(2024·青海海东统考二模)关于下列有机物的说法错误的是( )
A.Ⅰ能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
B.Ⅱ的一氟代物只有3种
C.Ⅲ能发生酯化反应
D.Ⅳ的分子式为C8H12O
B [Ⅰ中含有碳碳双键和醛基,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;Ⅱ的一氟代物包括取代苯环上的氢有3种,取代与溴原子连接的C上的氢有1种,取代两个甲基上的氢有1种,总共有5种,B错误;Ⅲ含有羧基,能发生酯化反应,C正确;根据结构简式可知,Ⅳ的分子式为C8H12O,D正确。]
9.(2024·安徽安庆二模)中科大某课题组通过自由基杂环反应直接合成各种C60稠合的内酰胺,应用于钙钛矿电池器件中。底物与Cu(Ⅰ)物种通过电子转移经历两种途径得到目标产物D。下列说法错误的是( )
A.Cu(Ⅰ)物种是催化剂
B.底物具有氧化性
C.两种途径不同,总反应的反应热也不同
D.合成过程中C60中碳碳双键断裂
C [Cu(Ⅰ)第一步消耗,最后一步生成,是催化剂,A正确;底物将Cu(Ⅰ)氧化为Cu(Ⅱ),具有氧化性,B正确;两种途径虽不同,但反应热相同,C错误;由图可知,C60中有六元环上的碳碳双键发生了断裂,D正确。]
10.(2024·山东淄博二模)已知CH2===CHCH3(g)+Cl2(g)⥫⥬CH2===CHCH2Cl(g)+HCl(g),该反应的v正=k正·c(CH2===CHCH3)·c(Cl2),v逆=k逆·c(CH2===CHCH2Cl)·c(HCl),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在一定压强下,按w=向密闭容器中投料,平衡时CH2===CHCH3的体积分数(φ)、lg与温度T、w的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.w2>1,曲线n表示lg随温度的变化
B.在w1、T1,φ(CH2===CHCH3)=20%时,=
C.一定温度下,该反应的随催化剂的不同而发生改变
D.相同温度下,w2平衡体系中φ(CH2===CHCH2Cl)大于w1的
A [由图可知,当w一定时,温度升高,丙烯的体积分数增大,说明该反应正向为放热反应,则升温时,反应逆向进行,k逆增大的程度大于k正,lg表示的值应该更小,所以曲线n表示lg随温度变化的曲线;w越大即Cl2越多,则丙烯转化率越高,其体积分数越小,所以w2>1,A正确;反应为气体分子数不变的反应,在w1、T1,假设CH2===CHCH3、Cl2投料均为1 mol,平衡时φ(CH2===CHCH3)=25%,则平衡时CH2===CHCH3为2 mol×25%=0.5 mol,则反应CH2===CHCH3的物质的量为1 mol-0.5 mol=0.5 mol,平衡时CH2===CHCH3、Cl2、CH2===CHCH2Cl、HCl均为0.5 mol,反应平衡常数K====1;当φ(CH2===CHCH3)=20%,则此时CH2===CHCH3为2 mol×20%=0.4 mol,则反应CH2===CHCH3的物质的量为1 mol-0.4 mol=0.6 mol,此时CH2===CHCH3、Cl2、CH2===CHCH2Cl、HCl分别为0.4 mol、0.4 mol、0.6 mol、0.6 mol,==1×=,B错误;结合B分析,一定温度下,该反应的=K,平衡常数不随催化剂的不同而发生改变,C错误;相同温度下,增大氯气的量,w值增大,平衡正向移动,丙烯的体积分数减小,但由于氯气增多,平衡体系中CH2===CHCH2Cl的体积分数小于w1的,D错误。]
11.(2024·山东临沂二模)某小组研究Na2S溶液与KMnO4溶液反应,探究过程如下。
实验序号
实验过程
实验现象
Ⅰ
紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀(MnO2)
Ⅱ
溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS)
已知:
ⅰ.MnO在强酸性溶液中被还原为Mn2+,在中性或弱碱性溶液中被还原为MnO2。
ⅱ.单质硫可溶于Na2S溶液,溶液呈淡黄色。
下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中检验出溶液中含有SO,说明S2-被氧化为SO
B.实验Ⅰ中生成MnO2的离子方程式为3Mn2++2MnO+2H2O===5MnO2↓+4H+
C.实验Ⅱ中KMnO4被还原为Mn2+,继续与S2-反应生成MnS
D.上述实验表明,试剂的滴加顺序和溶液酸碱性不影响物质变化
B [高锰酸钾用硫酸酸化,实验Ⅰ中检验出溶液中含有SO,不能说明S2-被氧化为SO,故A错误;实验Ⅰ中,高锰酸钾过量,溶液呈酸性,MnO在强酸性溶液中被还原为Mn2+,Mn2+与过量的高锰酸根离子反应生成MnO2,反应的离子方程式为3Mn2++2MnO+2H2O===5MnO2↓+4H+,故B正确;实验Ⅱ溶液呈弱碱性,KMnO4被还原为MnO2,MnO2继续被S2-还原为Mn2+,Mn2+与S2-反应生成浅粉色沉淀MnS,故C错误;根据实验Ⅰ、Ⅱ可知,试剂的滴加顺序和溶液酸碱性影响物质变化,故D不正确。]
12.(2024·陕西西安二模)离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐,也称为低温熔融盐。一种以LiAlCl4离子液体为电解质溶液的铝—磷酸铁锂二次电池放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.充电时,阳极的电极反应式为LiFePO4-xe-===Li1-xFePO4+xLi+
B.放电时,磷酸铁锂电极中锂元素被氧化
C.放电时,铝为负极,其电极反应式为Al-3e-===Al3+
D.充电时,电子由Al电极经离子液体流向磷酸铁锂电极
A [以LiAlCl4离子液体为电解质的铝一磷酸铁锂二次电池放电时铝为负极,失电子发生氧化反应,根据图像可知AlCl转化为Al2Cl,负极电极反应式为:Al+7AlCl-3e-===4Al2Cl,磷酸铁锂为正极,铁元素被还原,电极反应式为:Li1-xFePO4+xe-+xLi+===LiFePO4; 则充电时,铝电极为阴极,磷酸铁锂为阳极,充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式为:LiFePO4-xe-===Li1-xFePO4+xLi+,A正确;放电时,磷酸铁为正极,铁元素被还原,B错误;放电时,铝为负极,其电极反应式为Al+7AlCl-3e-===4Al2Cl,C错误;电子不下水,不能经过溶液,D错误。]
13.(2024·山东潍坊二模)锡碲渣废料(主要成分为SnO、TeO,还含有少量铁、砷、铅等元素的氧化物)为原料,制备锡酸钠晶体和碲的工艺流程如下。已知水碎液中溶质主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na2PbO2、Na2TeO3;碱性条件下,锡酸钠在水中的溶解度随温度的升高而减小。下列说法正确的是( )
A.SnO、TeO是酸性氧化物
B.“除铅”时,主要反应的化学方程式为Na2S+Na2PbO2+2H2O===PbS↓+4NaOH
C.制备锡酸钠的过程中,铁元素是在溶析结晶过程中除去的
D.经“溶析结晶”获得产品的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥
B [锡碲渣废料(主要成分为SnO、TeO,还含有少量铁、砷、铅等元素的氧化物)在通入空气的情况下用氢氧化钠碱浸,生成的溶质的主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na2PbO2、Na2TeO3的水碎液,只有铁的氧化物未溶解,所以铁的氧化物就成为水碎渣;往水碎液中加入氢氧化钡将As元素转化为Ba3(AsO4)2过滤除去,滤液中加硫化钠将Pb转化为PbS沉淀;过滤后所得滤液中加入过氧化氢,将Na2TeO3氧化为Na2TeO4;过滤后向所得滤液中加入氢氧化钠,再经过溶析结晶得到Na2SnO3晶体;Na2TeO4沉淀加浓盐酸溶解后,再通入二氧化硫还原得Te单质。SnO、TeO都能和碱反应,同时两者作为氧化物也能和酸反应,所以SnO、TeO是两性氧化物,故A错误;“除铅”时,Na2PbO2与硫化钠反应生成硫化铅沉淀,主要反应的化学方程式为Na2S+Na2PbO2+2H2O===PbS↓+4NaOH,故B正确;制备锡酸钠的过程中,锡碲渣废料用氢氧化钠碱浸时,只有铁的氧化物未溶解,所以铁的氧化物就成为水碎渣,即铁元素不是在溶析结晶过程中除去的,故C错误;由题意可知在碱性条件下,锡酸钠在水中的溶解度随温度的升高而降低,则“溶析结晶”获得产品的操作为浓缩、结晶、过滤、洗涤和干燥,不能进行降温结晶,故D错误。]
14.(2024·安徽滁州二模)X、Y、Z、U、V、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X的一种核素原子核内没有中子,Y的最高价氧化物对应水化物为强酸,X与U、Z与W同主族,Z原子的最外层电子数是V原子最外层电子数的两倍。U与W形成的一种化合物其晶胞结构如图所示,设晶胞边长为d pm。以下说法中不正确的是( )
A.第一电离能∶Z>Y>U
B.简单氢化物热稳定性∶Z>Y
C.U、V、W的最高价氧化物对应水化物两两之间均能反应
D.该晶体的密度为 g·cm-3
A [X、Y、Z、U、V、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X存在一种核素原子核中没有中子,X为H元素,Y的最高价氧化物对应水化物是强酸,Y为N元素,X与U同主族,U为Na元素,Z位于第二周期,Z原子的最外层电子数是V原子最外层电子数的两倍,则Z的最外层电子数为偶数,Z为O元素,V原子最外层有3个电子,V为Al元素,Z与W同主族,W为S元素。第一电离能:N>O>Na,即Y>Z>U,A错误;非金属性:O>N,则简单氢化物热稳定性:H2O>NH3,即Z>Y,B正确;U、V、W的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,Al(OH)3具有两性,两两之间均能反应,C正确;晶胞中,S2-个数为×8+×2=4,Na+个数为8,则晶胞质量为g=g,晶胞边长为dpm,则晶胞体积为(d×10-10)3 cm3,则晶体的密度为g·cm-3=g·cm-3,D正确。]
15.(2024·广西柳州三模)某温度下,两种难溶盐AgxX、AgyY的饱和溶液中-lgc(Xx-)或-lgc(Yy-)与-lgc(Ag+)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.x∶y=2∶1
B.a点时c(Xx-)=c(Yy-),=10-2
C.yAgxX+xYy-=xAgyY+yXx-平衡常数K=10-8
D.向浓度均为0.1 mol/L的NaxX、NayY混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生AgyY沉淀
C [取直形AgyY上(1,9)和(2,8)两点可知,10-1×(10-9)y=10-2×(10-8)y,解得y=1,同理取直形AgxX上(2,5)和(4,4)两点可知,10-2×(10-5)x=10-4×(10-4)x,解得x=2,故x∶y=2∶1,A正确;由A项分析可知,Ksp(Ag2X)=10-12,Ksp(AgY)=10-10,故a点时,c(Xx-)=c(Yy-),=10-2,B正确;由A项分析可知,x=2,y=1,则反应yAgxX+xYy-⥫⥬xAgyY+yXx-为:Ag2X(s)+2Y-(aq)⥫⥬2AgY(s)+X2-(aq)平衡常数K=====108,C错误;由题干图示信息可知,当Xx-和Yy-浓度相同时,AgyY对应的Ag+浓度更小,即当Xx-和Yy-浓度相同时析出沉淀AgyY需要的Ag+浓度更小,即向浓度均为0.1 mol/L的NaxX、NayY混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生AgyY沉淀,D正确。]
16.(2024·山东济宁二模)二氯异氰尿酸钠,具有很强的氧化性(遇酸会生成次氯酸),是一种广普高效的杀菌剂,常温下为白色固体、溶于水,难溶于冰水。实验室常用高浓度的NaClO 溶液和(CNO)3H3(氰尿酸)溶液,在10 ℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)装置B中试剂为________,装置D中,盛放(CNO)3H3吡啶溶液的仪器名称为________。
(2)(CNO)3Cl2Na的制备步骤如下:
①检查装置气密性后加入药品。
②关闭K1,打开K2,向A中滴加足量的浓盐酸,当观察到____________________________时,关闭K2,滴入(CNO)3H3的吡啶溶液,写出(CNO)3H3和NaClO 发生反应的化学方程式__________________________________________,制备过程中要不断通入Cl2,其目的是________,反应完成后需进行的操作为
________________________________________________________________________。
③取装置D中溶液,制得产品。操作为________、过滤、冷水洗涤、低温干燥得到粗产品。
(3)粗产品中(CNO)3Cl2Na纯度测定。取1.5 g粗产品溶于少量水,加入过量抗坏血酸(维生素C)充分反应,配成100 mL溶液,取20.00 mL所配制溶液于锥形瓶中,再加入25.00 ml 0.10 mol·L-1AgNO3溶液(过量),加入几滴稀NH4Fe(SO4)2溶液,用0.05 mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定至终点,消耗10.00 mL标准液。[已知Ag++SCN-===AgSCN↓(白色)]
①(CNO)3Cl2Na的纯度为__________。
②下列有关上述滴定操作的说法正确的是________。
a.接近滴定终点时微微转动活塞,使溶液悬挂在尖嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其刮落
b.若盛放NH4SCN标准溶液的滴定管没有润洗,使测定结果偏大
c.锥形瓶洗涤后未干燥即加入所配待测溶液,使测定结果偏小
d.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,使测定结果偏小
解析 由实验装置图可知,装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C为空载仪器,作用是做安全瓶起防倒吸的作用,装置D中氯气与氢氧化钠溶液反应制备次氯酸钠,次氯酸钠溶液与氰尿酸吡啶溶液在10 ℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
(1)由分析可知,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体;由实验装置图可知,装置D中,盛放氰尿酸吡啶溶液的仪器为恒压滴液漏斗。
(2)②由分析可知,装置D中氯气与氢氧化钠溶液反应制备次氯酸钠,次氯酸钠溶液与氰尿酸溶液在10 ℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,制备过程为关闭K1,打开K2,向A中滴加足量的浓盐酸,高锰酸钾固体与浓盐酸反应生成氯气,氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠,当观察到D中液面上方出现黄绿色气体,关闭K2,滴入氰尿酸吡啶溶液,次氯酸钠溶液与氰尿酸吡啶溶液在10 ℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,反应的化学方程式为2NaClO+(CNO)3H3===(CNO)3Cl2Na+NaOH+H2O,制备过程中要不断通入氯气,使反应生成的氢氧化钠再次生成次氯酸钠并参与反应,提高原料的利用率,反应完成后打开K1,通入氮气,将剩余的氯气排入E中,防止污染空气。③由题给信息可知,得到溶于水,难溶于冰水二氯异氰尿酸钠粗产品的操作为冰水冷却、过滤、冷水洗涤、低温干燥得到粗产品。
(3)①由题意可得如下转化关系:(CNO)3Cl2Na~2Cl-、2Cl-~2AgNO3,滴定消耗10.00 mL 0.05 mol/L硫氰化铵溶液,则与溶液中氯离子反应的硝酸银的物质的量为0.1 mol/L×0.025 L-0.05 mol/L×0.01 L=0.002 mol,则(CNO)3Cl2Na的纯度为×100%≈73.3%。②接近滴定终点时微微转动活塞,使溶液悬挂在尖嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其刮落可以避免硫氰化铵溶液过量,超过滴定终点,故a正确;若盛放硫氰化铵标准溶液的滴定管没有润洗会使消耗标准溶液的体积偏大,导致测定结果偏小,故b错误;锥形瓶洗涤后未干燥即加入所配待测溶液不会影响待测液的物质的量和消耗标准溶液的体积,对测定结果无影响,故c错误;滴定前俯视读数,滴定后仰视读数会使消耗标准溶液的体积偏大,导致测定结果偏小,故d正确。
答案 (1)饱和食盐水 恒压滴液漏斗 (2)②D中液面上方出现黄绿色气体 2NaClO+(CNO)3H3===(CNO)3Cl2Na+NaOH+H2O 使反应生成的NaOH再次生成NaClO并参与反应,提高原料的利用率 打开K1,通入N2,将剩余的氯气排入E中,防止污染空气 ③冰水冷却 (3)①73.3% ②ad
17.(2024·贵州黔南二模)草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物)制取CoC2O4的工艺流程如图所示:
已知:酸性条件下氧化能力:Co2O3>Cl2>Fe3+。
(1)“550 ℃焙烧”的目的是________________,提高焙烧速率的措施有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)基态Co原子的价电子排布式是__________________;“钴浸出”过程中,不能用盐酸代替硫酸,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在40~50 ℃加入H2O2,H2O2的作用是____________________;再升温至80~85 ℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5沉铁,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)“净化除杂2”过程中,加入NaF以除去原溶液中的Ca2+(浓度为1.0×10-3mol/L)和Mg2+,若控制溶液中c(F-)=2.0×10-3mol/L,则Ca2+的去除率准确值为________。[已知某温度下,Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
解析 (1)含钴废料主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物,550 ℃焙烧除去碳和有机物;根据影响反应速率的因素,提高焙烧速率的措施有含钴废料粉碎、含钴废料与空气逆流混合、鼓入富氧空气等。
(2)“碱浸”时,Al2O3和氢氧化钠反应生成Na[Al(OH)4],发生反应的离子方程式是Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-。
(3)Co是27号元素,基态Co原子的价层电子排布式是3d74s2;酸性条件下氧化能力:Co2O3>Cl2>Fe3+,能把盐酸氧化为氯气,所以“钴浸出”过程中,不能用盐酸代替硫酸。
(4)“净化除杂1”过程中,先在40~50 ℃加入H2O2,H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+;再升温至80~85 ℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5生成氢氧化铁沉淀,该反应的离子方程式为2Fe3++3CO+3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(5)“净化除杂2”过程中,加入NaF以除去原溶液中的Ca2+(浓度为1.0×10-3mol/L)和Mg2+,若控制溶液中c(F-)=2.0×10-3mol/L,则c(Ca2+)===1×10-5(mol/L),则Ca2+的去除率准确值为×100%=99%。
答案 (1)除去碳和有机物 含钴废料粉碎、含钴废料与空气逆流混合、鼓入富氧空气 (2)Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]- (3)3d74s2 Co2O3 能把盐酸氧化为氯气 (4)把Fe2+氧化为Fe3+ 2Fe3++3CO+3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑ (5)99%
18.(2024·山东菏泽二模)CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,涉及反应如下:
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)+2H2(g) ΔH1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⥫⥬CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)物质的标准生成焓是指在标态和某温度下,由元素最稳定的单质生成1 mol纯净物时的焓变。一些物质298 K时的标准生成焓(ΔH)
CH4(g)+3CO2(g)===4CO(g)+2H2O(g) ΔH=________kJ·mol-1
物质
CH4(g)
CO(g)
CO2(g)
H2O(1)
H2(g)
ΔH/(kJ·mol-1)
-74.8
-110
-393.5
-286
0
(2)有利于提高CO平衡产率的条件是________(填标号)。
A.低温低压 B.低温高压
C.高温低压 D.高温高压
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率方程为:v正=k正·c(CH4)·c(CO2)、v逆=k逆·c2(CO)·c2(H2),k正、k逆符合阿伦尼乌斯公式R ln k=-+C(Ea为活化能:T为温度:R、C为常数),实验测得k正的实验数据如图所示,则正反应的活化能Ea=________kJ·mol-1,升高温度R ln k()的值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定温度和压强下,重整反应中会因发生副反应CH4(g)⥫⥬C(s)+2H2(g)而产生积碳,从而导致催化剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳。反应的化学方程式为________________,的值____________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在101 kPa时,工业上按投料=1加入刚性密闭容器中,只发生Ⅰ、Ⅱ两个反应,CH4和CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。温度高于1 200 K时,CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是________;计算1 000 K时反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=________(计算结果保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
解析 (1)根据焓变=生成物标准生成焓的总和-反应物标准生成焓的总和得ΔH1=2×(-110)+2×0-(-74.8)-(-393.5)=+248.3 kJ·mol-1,根据盖斯定律,ΔH=ΔH1+2×ΔH2=248.3+2×41=+330.3 (kJ·mol-1)。
(2)反应Ⅰ、反应Ⅱ均为吸热反应,升温平衡正向移动,可提高CO平衡产率,反应Ⅰ正向是气体体积增大的反应,低压平衡正向移动,可提高CO平衡产率,压强对反应Ⅱ的平衡移动无影响,故选C。
(3)根据阿伦尼乌斯公式R ln k=-+C将图中数据代入80=-8.2×10-3Ea+C,20=-8.4×10-3Ea+C,两式相减,求得Ea=300 kJ·mol-1;当反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⥫⥬2CO(g)+2H2(g)达平衡时,v正=k正·c(CH4)·c(CO2)=v逆=k逆·c2(CO)·c2(H2),Rln=Rln=R ln K,该反应为吸热反应,升高温度K值增大。
(4)水蒸气可以清除积碳,反应为:C+H2O(g)CO+H2;c(H2)增大,副反应CH4(g)⥫⥬C(s)+2H2(g)平衡常数K=为定值,则值减小。
(5)1 200 K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等;设开始时,n(CO2)=n(CH4)=1 mol,1 000 K时CH4转化率为80%即反应了0.80 mol,可得三段式:
对于副反应,n(CO2)=0.2 mol,n(CO)=n(H2)=1.6 mol,CO2转化率为85%即反应了0.85 mol-0.8 mol=0.05 mol
反应达平衡后,n(H2)=1.55 mol,n(CO2)=0.15 mol,n(CO)=1.65 mol,n(H2O)=0.05 mol,n总=3.5 mol,Kp===0.355。
答案 (1)+330.3 (2)C (3)300 增大 (4)C+H2O(g)CO+H2 减小 (5)1 200 K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等 0.355
19.(2024·广东佛山统考二模)左旋甲基多巴可用于治疗高血压、帕金森等疾病,合成左旋甲基多巴(ⅷ)的一种路线如图所示。
回答下列问题:
(1)ⅰ中含氧官能团名称为________。
(2)ⅱ与ⅲ互为官能团相同的同分异构体,ⅱ的结构简式为________。
(3)ⅲ还有多种同分异构体,其中含有苯环,既能发生水解反应又能发生银镜反应,有9个化学环境相同的氢原子的结构为______________(任写1个)。
(4)反应④为加成反应,其化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)根据ⅵ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
还原反应
②
(6)关于上述合成路线,下列说法不正确的是______(填标号)。
A.反应①目的是保护—OH
B.ⅶ中碳原子仅有sp、sp3两种杂化方式
C.ⅷ中原子的电负性:N>O>C>H
D.反应⑦中有σ键、π键的断裂和生成
(7)以、(CH3)2SO4为原料合成化合物(无机试剂任选),基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步为取代反应,其有机产物的结构产物为________。
②相关步骤涉及消去反应,其化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(注明反应条件)。
解析 结合ⅰ和ⅲ结构以及对比ⅰ和ⅱ分子式可知,ⅰ发生取代反应生成ⅱ,在KOH作用下ⅱ反应生成ⅲ,ⅲ发生反应成环生成ⅳ,ⅳ在酸性条件下开环生成ⅴ,ⅴ被氧化生成ⅵ,ⅵ发生加成生成ⅶ,ⅶ发生反应生成ⅷ。
(1)ⅰ中含氧官能团名称:羟基、醚键。
(3)ⅲ同分异构体满足:含有苯环,既能发生水解反应又能发生银镜反应,说明含甲酸某酯基,其中有9个化学环境相同的氢原子,说明对称性很低,满足要求的结构为:。
(4)反应④为加成反应,其化学方程式:+H2O。
(5)物质ⅵ含官能团酮羰基,在催化剂、加热条件下可与氢气发生加成反应形成;—CH2CHOHCH3;苯环上的氢在催化剂作用下可被卤素取代。
(6)对比反应物ⅰ和最终产物ⅷ可知,反应①目的是保护—OH,A正确;ⅶ中C原子成键形式有单键、双键和三键,杂化类型有sp、sp2和sp3,B错误;同周期元素从左到右元素电负性逐渐增强,所以电负性:O>N>C>H,C错误;反应⑦中有碳氮三键的断裂,涉及σ键和π的断裂,有羧基的形成,涉及σ键和π的形成,D正确。
(7)参考反应①与(CH3)2SO4反应生成,在NaOH醇溶液作用下发生消去反应生成,参考反应②,在KOH作用下反应生成;①第一步为取代反应,其有机产物的结构产物:;②相关步骤涉及消去反应,其化学方程式:+NaOH+NaCl+H2O。
答案 (1)酚羟基、醚键 (2)
(3) (4)+H2O (5)氢气、催化剂、加热 —CH2CHOHCH3 Br2、催化剂 取代反应
(6)BC (7)①
②+NaOH+NaCl+H2O
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