内容正文:
微测18 大题综合练5
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
1.我国科研人员合成出了尺寸可调、品质高的CdE(E=S,Se,Te)量子点,并发展成为如今镉基量子点合成的通用方法。
(1)基态S原子的价电子排布式为____________。CdSe量子点直径尺寸在8~12 nm,所以CdSe量子点常被称为_________(填分散系名称)量子点。
3s23p4
胶体
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(2)在一定条件下可由Na2SO3和Se反应生成Na2SeSO3,再由[Cd(L)n]Cl2与Na2SeSO3反应制得CdSe颗粒,制备流程和生成Na2SeSO3的实验装置如图所示:
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
①仪器a的名称是_____________。
②CdCl2与配位剂L形成配合物[Cd(L)n]Cl2的化学方程式为_______________________________。
③研究表明,CdSe的生成分两步,其中第二步是HSe-与[Cd(L)n]2+反应生成CdSe,则在碱性条件下发生的第一步反应的离子方程式为_____________________________。
球形冷凝管
CdCl2+nL===[Cd(L)n]Cl2
+OH-===HSe-+
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
④某化学小组通过实验探究了60 ℃下,其他条件相同时,反应时间、配位剂浓度分别对纳米颗粒平均粒径的影响,结果如图1、图2所示。
根据以上实验结果预测,若要在60 ℃下得到平均粒径3.0 nm的颗粒,最适宜的方法是___________________。
降低配位剂浓度
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(3)配位剂L是一种组成人体内蛋白质的氨
基酸,其质谱图如图3所示,分子中含硫
质量分数为26.45%且巯基(—SH)与β-碳
原子直接相连,则配位剂L的结构简式为
_______________。实验室中,还可以用______________(填现代仪器分析法名称)获得其化学键或官能团的信息。
红外光谱法
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
2.铋(Bi)是一种重要的有色金属,工业上通过辉铋矿(主要成分是Bi2S3,含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素)生产海绵铋的一种工艺流程如下:
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”速率,可采取的措施为_______________________
_______________________________(写出一条即可)。
(2)“酸浸”时,辉铋矿被浸出到“浸液”中的元素为_________(填元素符号)。
(3)“氧化浸出”时,会生成[BiCl6]3-,则该过程发生反应的离子方程式为________________________________________。
将辉铋矿粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等
Fe、Al
6Fe3++Bi2S3+12Cl-===2[BiCl6]3-+3S+6Fe2+
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(4)向“滤液”中通入__________________(填物质名称)后,所得溶液可循环利用。
(5)实验研究表明,Bi2S3既不能被硫酸溶解,也不能被NaCl溶液溶解,但其能被盐酸溶解,分析其原因可能为____________________
______________________________________________________________________________。
氯气(或氧气)
Ksp(Bi2S3)很小,Bi3+与Cl-形成配位键,H+与S2-结合生成H2S气体逸出,两个因素共同作用促使Bi2S3溶解
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(6)工业上也可采用电解法制备铋单质。将“氧化浸出”工序所得的溶液进行氧化处理,调节溶液pH以除去Fe3+,再利用如图装置电解获得铋单质。
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38;当离子浓度低于10-5 mol/L时,认为该离子沉淀完全。)
①常温下,需要调节pH不低于_______以除去Fe3+。
②N与直流电源的__________(填“正极”或“负极”)相连;M极的电极反应式为__________________________。
3
正极
[BiCl6]3-+3e-===Bi+6Cl-
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
回答下列问题:
(1)已知一定条件下反应R1、R2、R3的焓变分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则反应R4的焓变为__________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
ΔH1+ΔH2-ΔH3
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(2)R1、R2、R3、R4四个平衡体系的平衡常数与温度的关系如图甲所示。
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
①c、d分别为反应R1和R3的平衡常数随温度变化的曲线,则表示反应R2的平衡常数随温度变化曲线为_________。
②已知反应R1的速率方程v正=k正·c(1-MN)·c2(H2),v逆=k逆·c(5-MTL)(k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。温度T1下反应达到平衡时k正=1.5k逆,温度T2下反应达到平衡时k正=3k逆。由此推知T1_________(填“>”“<”或“=”)T2。
b
>
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
③下列说法错误的是_______(填字母)。
A.四个反应均为放热反应
B.压强越大、温度越低越有利于生成四氢萘类物质
C.反应体系中1-MD最稳定
D.由上述信息可知,400 K时反应R4速率最快
BD
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(3)1-MN在6.0×103 kPa的高压H2氛围下反应(H2压强近似等于总压)。不同温度下达到平衡时各产物的选择性S(某生成物的物质的量与消耗1-MN的物质的量之比)和物质的量分数x(x表示体系中某物质与除H2外其他各物质总物质的量之比)随1-MN平衡转化率y的变化关系如图乙所示,1-MN平衡转化率y为80%时,1-MTL产率=______________
(用物质的量分数表示结果);y为65%时反应R1的平衡常数
Kp=_____________________kPa-2(列出计算式即可)。
0.8×(1-2c%)
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(4)一种以水为原料制氢的原理示意图如下,氢气在阴极生成。催化剂在太阳能的作用下产生电子(e-)和空穴(h+),电子和空穴分别与Fe3+和H2O发生反应。用离子方程式表示氧气的产生原理:_________________________。
2H2O+4h+===O2↑+4H+
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
4.艾氟康唑(化合物K)是一种用于治疗甲癣的三唑类抗真菌药物。K的一种路线如下(部分试剂和条件略去)。
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
回答下列问题:
(1)A的化学名称为____________________________。
间二氟苯(或1,3-二氟苯)
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(2)D的结构简式为__________________。
(3)F中含氧官能团有羟基、___________________。
(4)F→G的反应包括两步,第二步为取代反应,则第一步的反应条件应选择________(填字母)。
a.HNO3/H2SO4 b.Fe/HCl
c.NaOH/C2H5OH d.AgNO3/HNO3
酯基、硝基
b
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(5)H→I反应的化学方程式为________________________________。
+H2O
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
(6)E的同分异构体能同时满足以下三个条件的有______种(不考虑立体异构),其中能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2,核磁共振氢普有5组峰,且峰面积比为2∶1∶1∶1∶1的结构简式为
___________________________(任写一种)。
①含有手性碳;
②氟原子与苯环直接相连;
③苯环上有3个取代基且不含其他环状结构。
18
或
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
1
2
3
4
解析
考前顶层设计 化学
第 ‹#› 页
微在字里 赢在行间
本部分内容讲解结束
(1)基态S原子的价电子排布式为3s23p4,因为胶体分散质微粒直径为1~100 nm,所以CdSe量子点常被称为胶体量子点。(2)①仪器a的名称是球形冷凝管。②根据原子守恒,CdCl2与配位剂L形成配合物[Cd(L)n]Cl2的化学方程式为CdCl2+nL===[Cd(L)n]Cl2。③总反应是与[Cd(L)n]2+在碱性条件下生成还原产物CdSe,则氧化产物是,所以第一步反应的离子方程式为+OH-===HSe-+。④根据图像可知,若要在60 ℃下得到平均粒径3.0 nm的颗粒,最适宜的方法是降低配位剂浓度等。(3)根据质
谱图知,相对分子质量为121,分子中含硫质量分数为26.45%,则硫原子个数为≈1,氨基酸中含有氨基与羧基,巯基(—SH)与β-碳原子直接相连,则配位剂L的结构简式为;实验室中,红外光谱法可以获得其化学键或官能团的信息。
辉铋矿(主要成分是Bi2S3,含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素),通过硫酸酸浸后,Fe、Al元素以硫酸盐的形式进入溶液,过滤,得到酸浸渣,加氯化铁、盐酸进行氧化浸出,Bi2S3反应生成[BiCl6]3-,加入铁粉置换,生成单质铋,同时将剩余的Fe3+还原为Fe2+,向滤液中通入氯气或氧气,得到Fe3+的溶液,可以循环利用。(1)为提高“酸浸”速率,可采取的措施为将辉铋矿粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等。(2)“酸浸”时,辉铋矿被浸出到“浸液”中的元素为Fe、Al。(3)“氧化浸出”时,Bi2S3反应生成
[BiCl6]3-,同时还会生成S单质和Fe2+,离子方程式为6Fe3++Bi2S3+12Cl-
===2[BiCl6]3-+3S+6Fe2+。(4)滤液中含有Fe2+,向滤液中通入氯气或氧气,得到Fe3+的溶液,可以循环利用。(5)Bi2S3既不能被硫酸溶解,也不能被NaCl溶液溶解,但其能被盐酸溶解,其原因可能为Ksp(Bi2S3)很小,Bi3+与Cl-形成配位键,H+与S2-结合生成H2S气体逸出,两个因素共同作用促使Bi2S3溶解。(6)①Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,当c(Fe3+)=10-5 mol·L-1,c(OH-)=
=10-11 mol·L-1,则pH=3;②[BiCl6]3-得到Bi单质发生的是还原反应,为电解池的阴极,即M为阴极,N为阳极,与电源的正极相连,M电极的反应式为[BiCl6]3-+3e-Bi+6Cl-。
3.利用1-甲基萘(1-MN)制备四氢萘类物质(MTLs,包括1-MTL和5-MTL)。反应过程中伴有生成十氢萘(1-MD)的副反应,涉及反应如图所示:
(1)由盖斯定律可得R1+R2-R3=R4,所以ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3。(2)①R1+R2=R3+R4,则K1·K2=K3·K4,c、d分别为反应R1和R3的平衡常数随温度变化的曲线,图像显示相同温度时K1>K3,则K4>K2,所以表示反应R2的平衡常数随温度变化曲线为b;②v正=k正·c(1-MN)·c2(H2),v逆=
k逆·c(5-MTL),平衡时v正=v逆,则k正·c(1-MN)·c2(H2)=k逆·c(5-MTL),即K1==,温度T1下反应达到平衡时k正=1.5k逆,K=1.5,温
度T2下反应达到平衡时k正=3k逆,K=3,又由图甲可知,升温四个反应的K均减小,即温度越高、K越小,由此推知T1>T2;③由图甲可知,升温四个反应的K均减小,即升温平衡均逆向移动,所以四个反应均为放热反应,A项正确;R1、R2、R3、R4均是气体体积减小的放热反应,增大压强、降低温度平衡均正向移动,可能导致副产物增加,B项错误;由图示可知,1-MN经过R1、R2转化为1-MD,经过R3、R4转化为1-MD,而R1、R2、R3、R4均是放热反应,即每个反应的生成物能量都低于反应物能量,所以
1-MD的能量最低,能量越低越稳定,所以反应体系中1-MD最稳定,C项正确;由以上分析结合图像可知,400 K时反应R4的K最大,但K最大只能表示反应正向进行的程度最大,速率不一定最快,D项错误。(3)R1为1-MN(g)+2H2(g)5-MTL(g)、R2为5-MTL(g)+3H2(g)1-MD(g),R3为1-MN(g)+2H2(g)1-MTL(g),R4为1-MTL(g)+3H2(g)1-MD(g),设1-MN投入的物质的量为1 mol,平衡转化率y为80%,反应的1-MN的物质的量为0.8 mol,开始生成的1-MTL和5-MTL共0.8 mol,图像显示平
衡时S1-MD为c%,则生成的1-MD的物质的量为0.8 mol×c%,即又共消耗1-MTL和5-MTL共0.8 mol×c%,平衡时1-MTL和5-MTL共0.8 mol×(1-c%),平衡时S5-MTL为c%,则平衡时5-MTL共0.8 mol×c%,所以平衡时1-MTL的产率为×100%=0.8×(1-2c%)×100%;y为65%,1-MN的平衡转化率为65%,平衡时1-MN的物质的量为(1-0.65) mol,由图像可知,1-MTL和5-MTL的物质的量分数共a%,S1-MTL为b%,
则平衡时5-MTL为(a%-0.65×b%) mol,H2压强近似等于总压,为6.0×103 kPa,则R1的平衡常数Kp= kPa-2。(4)氢气在阴极生成,催化剂在太阳能的作用下产生电子(e-)和空穴(h+),电子和空穴分别与Fe3+和H2O发生反应,则氧气的产生原理为2H2O+4h+O2↑+4H+。
A在Fe作用下被溴取代生成B,B和Mg/I2反应得到C,C和D发生“已知②”的反应机理生成E,结合E的结构简式和D的分子式(C4H6O4)可知D的结构简式为,E和CH3CH2NO2发生加成反应生成F,F→G的反应分两步:第一步是F中的硝基(—NO2)在Fe/HCl作用下被还原为氨基(—NH2);第二步是氨基(—NH2)中的1个氢原子被Boc取代生成G,G在NaBH4作用下生成H,H分子内脱水成醚得到I。(1)根据有机物命名
规则,A的化学名称为间二氟苯或1,3-二氟苯。(2)D的结构简式为。(3)由F的结构简式可知,F中含氧官能团有羟基、酯基和硝基。(4)F→G的反应包括两步,第一步是F中的硝基(—NO2)被还原为氨基(—NH2),反应条件为Fe/HCl ;第二步是氨基(—NH2)中的1个氢原子被Boc取代,选b。(5)H→I过程,H分子内脱去1个水分子生成I,
其反应的化学方程式为+H2O。(6)E的分子式为C9H6O3F2,其同分异构体能同时满足以下三个条件:①含有手性碳,即存在与4个不同的原子或原子团相连的碳原子;②2个氟原子与苯环直接相连;③苯环上有3个取代基,则除了2个氟原子,还有1个取代基,且不
含其他环状结构;则符合要求的同分异构体可看作是有机物(、、)苯环上的2个氢原子被2个F原子取代的产物,每种该有机物苯环上的2个H原子被2个F原子取代时均有6种产物,则
E的同分异构体同时满足三个条件的有3×6=18种;其中能与NaHCO3溶液反应放出CO2,核磁共振氢普有5组峰,且峰面积比为2∶1∶1∶1∶1的结构中含有羧基,有5种等效氢,每种等效氢的氢原子个数之比为2∶1∶1∶1∶1,则符合要求的结构简式为或。
$$