内容正文:
2025年高考化学仿真模拟卷02 (湖南专版)
时间:75分钟分值:100分
可能用到的相对原子质量:H—1 Li—7 B—11 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 Al—27 Si—28 S—32 Cl—35.5 K—39 Ca—40 Ti—48 Fe—56 Cu—64 Zn—65
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42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.化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法不正确的是( )
A.“低碳餐具套装”取材于甘蔗渣,其主要成分为纤维素
B.杭州亚运会场馆使用的“碲化镉”光伏发电系统将太阳能转化为电能
C.“深海一号”母船海水浸泡区镶上铝基是利用了牺牲阳极法的金属防腐原理
D.“三元催化器”将汽车尾气中NO和CO转化为N2和CO2,有利于实现碳中和
【解析】选D。A.甘蔗渣的主要成分是纤维素,A正确;B.“碲化镉”光伏发电系统,将太阳能转化为电能,B正确;C.“深海一号”母船海水浸泡区的铝基和铁在海水中形成原电池,铝作负极被腐蚀,铁作正极被保护,牺牲阳极法可保障船体不易腐蚀,C正确;D.尾气中NO和CO转化为N2和CO2,没有减少碳元素的排放量,与实现碳中和的要求无关,D错误。
2.下列有关化学用语或图示表达正确的是( )
A.HCl分子中σ键的形成为
B.HClO的电子式为
C.三氧化硫的VSEPR模型:
D.基态铜原子的价层电子轨道表示式为
【解析】选A。A.HCl分子中H原子的1s、Cl原子的3p轨道上有未成对电子,s和p轨道通过“头碰头”方式重叠形成s-pσ键,形成过程为,A正确;B.HClO分子中,O原子为中心原子,O、H原子间共用1对电子对,O、Cl原子间共用1对电子对,其电子式为,B错误;C.SO3分子中S原子的价层电子对数为3+=3,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,即,C错误;D.基态Cu原子的价层电子中,3d能级上10个电子、4s能级上1个电子,基态铜原子的价层电子轨道表示式:,D错误。
3.下列类推结论中正确的是( )
A.Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,Pb3O4也可写成PbO·Pb2O3
B.浓硫酸可以干燥氯化氢气体,则也能干燥氟化氢气体
C.Al3+与S2-在溶液中可发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体,Hg2+与S2-也是如此
D.FeS和稀硫酸反应生成硫化氢,CuS也可以和稀硫酸反应生成硫化氢
【解析】选B。A.Pb在化合物里显+2价或+4价,根据化合价代数和为零的原则写出Pb的两种氧化物形式为PbO和PbO2,那么Pb3O4的氧化物的表示形式可以写成2PbO·PbO2,故A错误;B.浓硫酸与氯化氢气体、氟化氢气体不反应,则浓硫酸可以干燥氯化氢气体,则也能干燥氟化氢气体,故B正确;C.Al3+与S2-在溶液中可发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体,Hg2+与S2-发生反应生成沉淀,故C错误;D.CuS不与稀硫酸反应,FeS和稀硫酸反应生成硫化氢,故D错误。
4.下列化学方程式或离子方程式与所给事实不相符的是( )
A.Al溶于NaOH溶液产生无色气体:2Al+2OH-+2H2O===2Al+3H2↑
B.用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S产生黑色沉淀:Cu2++S2-===CuS↓
C.Fe(OH)2在空气中放置最终变为红褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
D.乙醛与新制的Cu(OH)2在加热条件下产生砖红色沉淀:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
【解析】选B。A.Al溶于NaOH溶液产生无色气体:2Al+2OH-+2H2O===2Al+3H2↑,A正确;B.H2S是弱电解质,不能完全电离,故用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S产生黑色沉淀:Cu2++H2S===CuS↓+2H+,B错误;C.Fe(OH)2在空气中放置最终变为红褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,C正确;D.乙醛与新制的Cu(OH)2在加热条件下产生砖红色沉淀:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O,D正确。
5.下列关于超分子和配合物的叙述错误的是( )
A.配合物K4Fe(CN)6配离子的中心离子配位数是6
B.配合物[TiCl(H2O)5Cl2·H2O]中存在离子键、共价键、配位键,若加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
C.超分子“杯酚”具有分子识别的特性,利用此特性可分离C60和C70
D.人体细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装特征
【解析】选B。A.配合物K4Fe(CN)6配离子中中心离子为亚铁离子,配体为氰根离子,配位数为6,A正确;B.配合物[TiCl(H2O)5Cl2·H2O]中外界氯离子个数为2、内界氯离子个数为1,内界氯离子不能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,B错误;C.杯酚能分离C60和C70说明超分子“杯酚”具有分子识别的特性,C正确;D.双分子膜具有选择渗透性,细胞和细胞器的双分子膜具有自组装特征,D正确。
6.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是( )
A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B.HCHO在反应过程中,有C—H键发生断裂
C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
D.该反应可表示为HCHO+O2CO2+H2O
【解析】选C。A.根据图知,HAP在第一步反应中作反应物,在第二步反应中作生成物,所以是总反应的催化剂,催化剂能改变化学反应速率,因此该反应中HAP作催化剂,能提高反应速率,A正确;B.根据图示可以发现,甲醛分子中的两个C—H键都发生断裂,故有C—H键发生断裂,B正确;C.根据图知,CO2分子中的氧原子一部分来自O2,另一部分来自甲醛,C错误;D.该反应中反应物是甲醛和氧气,生成物是二氧化碳和水,HAP为催化剂,反应的化学方程式为HCHO+O2CO2+H2O,D正确。
7.下列实验操作能实现对应实验目的的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
将苯和液溴反应产生的气体通入HNO3酸化的AgNO3溶液中,观察现象
验证苯和液溴反应有HBr生成
B
向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,观察现象
验证Fe3O4中含有Fe2+
C
常温下,向1 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,再滴入2滴0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,观察现象
比较Cu(OH)2与Mg(OH)2的Ksp大小
D
常温下测定1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH,加热一段时间后再次测定其pH,比较大小
证明S的水解为吸热过程
【解析】选B。A.挥发的溴单质也会使硝酸银溶液出现淡黄色溴化银沉淀,不能验证苯和液溴反应有HBr生成,A错误; B.Fe2+具有还原性,若酸性高锰酸钾溶液褪色,说明Fe3O4中含有Fe2+,B正确;C.向1 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中依次滴入2滴0.1 mol·L-1 MgCl2溶液和2滴0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,OH-是过量的,不能证明氢氧化铜沉淀是由氢氧化镁沉淀转化而来,不能比较Cu(OH)2与Mg(OH)2的Ksp大小,C错误;D.加热会加速亚硫酸根离子被空气中氧气氧化为硫酸根离子,会干扰实验的结果,D错误。
【加固训练】下列实验能实现的是( )
A
装置左侧用于检验氯化铵受热分解出的氨气
B
用于分离碘单质和高锰酸钾固体混合物
C
装置中若a处有红色物质生成,b处变蓝,证明X一定是H2
D
装置可以制取少量CO2,安全漏斗可以防止气体逸出
【解析】选D。A.左侧的五氧化二磷会吸收氯化铵分解产生的氨气,因此左侧可检测氯化铵受热分解出的氯化氢,A不符合题意;B.加热时碘升华,高锰酸钾会发生分解,因此加热法不能分离,B不符合题意;C.a处有红色物质生成,说明氧化铜被还原,b处变蓝,说明气体中含有水蒸气,因此有可能X中含有水蒸气,X也可能含有乙醇、氨气、甲烷等,C不符合题意;D.大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳,安全漏斗可在左右侧形成液柱,可防止气体逸出,D符合题意。
8.我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一。一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.分子中碳原子有sp2、sp3两种杂化轨道类型
B.该物质既有酸性又有碱性
C.该物质可发生取代反应、加成反应
D.该分子不存在立体异构
【解析】选D。A.分子中与氮原子相连的两个乙基的四个碳原子是sp3杂化,其余碳原子是sp2杂化,A正确;B.—COOH具有酸性,—N(CH2CH3)2具有碱性,所以该物质具有酸性和碱性,B正确;C.苯环能发生加成反应,羧基、碳氯键能发生取代反应,C正确;D.分子中含有C=N双键,并且碳原子连有两个不同原子或原子团,氮原子含有孤电子对,则该分子存在顺反异构,即存在立体异构,D错误。
9.足量CaCO3(s)在水中的溶解过程如下:CaCO3(s)C(aq)+Ca2+(aq) ΔH<0,该悬浊液达到平衡后,下列叙述不正确的是( )
A.升高温度,Ksp(CaCO3)减小
B.加少量水稀释,上述平衡正向移动,c(Ca2+)不变
C.向悬浊液中加入少量NaHCO3固体,减小
D.向悬浊液中滴入盐酸,Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),导致平衡正向移动
【解析】选C。A.CaCO3(s)C(aq)+Ca2+(aq) ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,则Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(C)减小,故A正确;B.溶解平衡为CaCO3(s)C(aq)+Ca2+(aq),加少量水稀释瞬间c(Ca2+)·c(C)减小,平衡正向移动,但最终仍为CaCO3的饱和溶液,c(Ca2+)不变,故B正确;C.向悬浊液中加入少量NaHCO3固体,因电离,溶液中c(C)增大,部分HCO水解,c(OH-)增大,c(H+)减小,则增大,故C错误;D.溶解平衡为CaCO3(s)C(aq)+Ca2+(aq),滴入盐酸时C+H+===HC,c(C)减小,平衡正向移动,此时存在浓度商Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),故D正确。
10.原子序数依次增大的四种短周期主族元素Q、X、Y、Z形成的一种化合物M,结构如图所示,其中只有X、Y同周期,X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X>Q
B.电负性:Z>Y>X>Q
C.化合物M分子中σ键与π键的比值为5∶2
D.Q、Y、Z能分别与X形成含极性键的非极性分子
【解析】选D。Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,其中只有X、Y同周期,可知Q处于第一周期,X与Y处于第二周期,而Z处于第三周期,X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子,则X、Y原子价层电子排布式依次为2s22p2、2s22p4,故X为C元素、Y为O元素;四元素形成化合物M中,Q形成1条共价键,则Q为H元素,而Z形成6条共价键,可知Z为S元素。Q为H元素、X为C元素、Y为O元素、Z为S元素;A.同周期主族元素自左而右原子半径减小,一般电子层越多原子半径越大,可知原子半径:S>C>O>H,故A错误;B.元素非金属性:C>H,可知电负性:C>H,而碳酸是弱酸,硫酸是强酸,元素非金属性:C<S,即电负性:S>C,同主族自上而下电负性增大,即电负性:O>S,则电负性:O>S>C>H,故B错误;C.单键为σ键,双键含有1个σ键、1个π键,则化合物M分子中σ键与π键的比值为12∶2=6∶1,故C错误;D.CH4是正四面体结构,CO2、CS2都是直线形结构,分子中正负电中心重合,都是含极性键的非极性分子,故D正确。
11.科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平。电池工作时的原理如图所示(G—CHO代表葡萄糖)。
下列说法错误的是( )
A.该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作
B.工作时,电极Ⅰ附近pH下降
C.工作时,电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ
D.工作时,电极Ⅱ的电极反应式为G—CHO+H2O-2e-===G—COOH+2H+
【解析】选B。燃料电池中通入氧气的电极Ⅰ为正极,氧气发生还原反应生成水,电极Ⅱ为负极,G—CHO被氧化为G—COOH,电极反应式:G—CHO+H2O-2e-===G—COOH+2H+。A.根据题干信息,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平,说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作,A正确;B.工作时,电极Ⅰ为正极,氧气发生还原反应生成水,电极反应式:O2+4e-+4H+===2H2O,电极Ⅰ附近pH升高,B错误;C.原电池中电子从负极流入正极,故外电路中电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ,C正确;D.工作时,电极Ⅱ的电极反应式为G—CHO+H2O-2e-===G—COOH+2H+,D正确。
12.某废旧三元锂离子电池正极材料的主要成分是LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2和Al,如图所示是处理电池正极材料回收锂、钴、镍、锰、铝的一种流程。已知:常温下,碳酸锂微溶于水,碳酸氢锂易溶于水。焙烧时Li元素转化为Li2CO3。
下列说法正确的是( )
A.LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2中Ni2+、Ni3+、Co3+个数比为1∶2∶1,则Mn元素的化合价为+4
B.该流程中除“焙烧”外均不涉及氧化还原反应
C.冶炼金属锂和金属铝均可用电解其熔融氯化物的方法
D.为加快反应速率,“水浸”步骤反应温度可以采用高温
【解析】选A。锂离子电池正极材料(主要成分:LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2和Al),加入NaOH溶液,将Al转化为Al,过滤后得到含Al的滤液,经一系列操作后得到Al,滤渣加入适量碳粉,在氮气气流中焙烧, Li元素转化为Li2CO3,同时有CO2、Co、Ni、MnO生成,加水进行水浸,且通入CO2,微溶的Li2CO3转化为易溶的LiHCO3,LiHCO3溶液热解后得到Li2CO3。A.LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2中Ni2+、Ni3+、Co3+个数比为1∶2∶1,设Mn的化合价为x,根据化合价代数和为0,可得:1+0.6××2+0.6××3+0.2×3+0.2x=4,解得x=4,则Mn元素的化合价为+4,A正确;B.“碱浸”时Al转化为Al,属于氧化还原反应,B错误;C.AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电,冶炼金属Al通常是电解熔融氧化铝,2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,C错误;D.“水浸”步骤反应温度不宜过高,避免LiHCO3分解,D错误。
13.镍的某种氧化物是一种半导体,具有NaCl型结构(如图),已知晶胞棱长为x pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法不正确的是( )
A.Ni属于过渡金属元素
B.与Ni2+距离最近且相等的O2-有4个
C.晶体的密度为 g·cm-3
D.若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为Ni4O3N
【解析】选B。根据均摊法,NiO晶胞中含O2-个数为8×+6×=4,Ni2+个数为12×+1=4。A.Ni原子序数28,位于元素周期表第Ⅷ族,属于过渡金属元素,A正确;B.以体心Ni2+为中心,距离最近且相等的O2-位于6个面的面心,共计6个,B错误;C.晶胞质量: g,晶胞体积:(x×10-10)3 cm3,则密度= g·cm-3,C正确;D.若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为Ni4O3N,D正确。
【加固训练】由Sn、V、Gd等元素组成的钒基笼目金属在超导电性研究方面有广阔的应用前景,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.钒基笼目金属的化学式为GdV6Sn6
B.Gd分布在由Sn构成的八面体空隙中
C.可以通过X射线衍射实验测定晶体结构
D.1号、2号Sn原子间的距离为 pm
【解析】选B。A.V有2个在内部,8个在面上,均摊为6个;Sn有4个在面上,8个在棱上,2个在内部,均摊为6个;Gd有4个在棱心,均摊为1个,化学式为GdV6Sn6,A正确。B.Gd周围的Sn为8个,构成的不是八面体空隙,B错误。C.测定晶体结构最常用的实验是X射线衍射实验,C正确。D.如图所示,1号、2号Sn原子投影在同一平面的距离为a pm,晶胞中1号Sn与2号Sn的垂直高度为c pm,根据勾股定理有,1号、2号Sn原子间的距离为 pm,D正确。
14.烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应:
反应Ⅰ:3C4H8(g)4C3H6(g) ΔH1=+78 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2C3H6(g)3C2H4(g) ΔH2=+117 kJ·mol-1
反应Ⅲ:C4H8(g)2C2H4(g) ΔH3
在压强为p kPa的恒压密闭容器中,反应达到平衡时,三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅲ的ΔH3=+104 kJ·mol-1
B.700 K时反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa
C.欲提高C4H8的物质的量分数,需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂
D.超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动,反应Ⅱ正向移动
【解析】选D。A.根据盖斯定律,将反应Ⅰ加上反应Ⅱ的2倍,再整体除以3得到反应Ⅲ的ΔH3=×(78+2×117)=+104 kJ·mol-1,故A正确;B.升高温度,反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化学平衡均正向移动,即丁烯的物质的量分数在不断减少,丙烯的物质的量分数先增加后减少,乙烯的物质的量分数在不断增加,故曲线a代表丙烯,曲线b代表丁烯,曲线c代表乙烯;700 K时,丁烯和乙烯的物质的量分数均为0.2,丙烯的物质的量分数为0.6,反应Ⅱ的平衡常数为Kp== kPa,故B正确;C.降低温度或增压,反应Ⅰ、反应Ⅲ的化学平衡均逆向移动,C4H8的物质的量分数增大,故提高C4H8的物质的量分数,需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂,故C正确;D.根据图中信息丁烯在不断减小,则超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ正向移动,反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ正向移动的程度,D错误。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15.(14分)硫化钡(BaS)是一种用于制取含钡化合物和含硫化合物的化工原料。一种以BaS为原料生产氢氧化钡并获得某种副产品X和硫代硫酸钠(Na2S2O3)的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.是黄色的离子,其化学性质与S2-类似,具有一定的还原性,在酸性环境下会分解。
Ⅱ.S2在碱性环境下稳定,在酸性环境下会分解。BaS2O3在水中溶解度很小。
回答下列问题:
(1)制备BaS的方法是在高温下用无烟煤粉(主要成分为C)还原重晶石(BaSO4),在某温度下反应,硫元素全部被还原为最低价,同时产生两种常见气体,若两种气体在同一条件下的体积比为1∶1,写出该反应的化学方程式: 3BaSO4+8C3BaS+4CO↑+4CO2↑。
(2)粗制BaS溶解于温热水中配制成BaS溶液,往其中通入O2可发生反应生成BaSx和Ba(OH)2。如图是BaSx和Ba(OH)2的溶解度随温度变化曲线,根据后面的流程推测,图中甲(填“甲”或“乙”)代表Ba(OH)2的溶解度曲线。
(3)中的x可变,当x=3时,BaS3晶体的晶胞如图所示:
已知该晶胞各面互相垂直,设晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm,阿伏加德罗常数的数值为NA,则BaS3的密度为g·cm-3(用含a、b、c、NA的式子表示)。
(4)Ba(OH)2·8H2O粗产品需要进行洗涤脱色以得到较为洁净的产品,推测下列物质可以用来作为脱色剂的有ab (填标号)。
a.NaClO溶液 b.稀H2O2溶液 c.KI溶液
(5)往母液A中加入Na2SO4溶液可得到副产品X,X的化学式为BaSO4。
已知温度较低时,Na2SO4在水中溶解度会迅速减小。在这一步操作中Na2SO4的用量一般为略微过量,原因是Na2SO4稍微过量有利于使Ba2+沉淀完全,可提高副产品BaSO4的产率,减少副产品Na2S2O3中的BaS2O3杂质;同时不能过量太多,否则会使Na2S2O3中混有过多的Na2SO4杂质。
(6)在碱性条件下往母液B中通入O2可将氧化为S2,若x=5(即用表示),请写出该反应的离子方程式: 2+6O2+6OH-===5S2+3H2O。
【解析】题中说明粗制BaS溶解于温热水中配制成BaS溶液,往其中通入O2可发生反应生成BaSx和Ba(OH)2,经过过滤后除C等不溶性的杂质,结晶后过滤,母液A中有Ba2+,加入Na2SO4后发生复分解反应生成BaSO4沉淀,再次过滤后,得到副产品X为硫酸钡,在碱性条件下往母液B中通入O2可将氧化为S2,最终得到产品。
(1)该反应的还原剂为C,氧化剂为BaSO4,硫元素全部被还原为最低价,即硫元素全部变为BaS,下降了8价,且说明气体中不含硫元素,所以两种气体应为碳的氧化物,即CO和CO2,当二者比例为1∶1时,即C有一半上升了2价,有一半上升了4价,可以配平得:3BaSO4+8C3BaS+4CO↑+4CO2↑。
(2)分析后续步骤,需要冷却结晶、过滤来分离Ba(OH)2·8H2O和BaSx,则需要保证Ba(OH)2的溶解度随温度降低而降低的幅度较大,故甲为Ba(OH)2的溶解度曲线。
(3)观察晶胞,对于大球,顶点有8×=1个,上下面有2×=1个,棱上有8×=2个,则大球有4个;对于小球,上下面有8×=4个,左右面有4×=2个,晶胞内有6个,则小球有12个;故大球为Ba,小球为S,所以1个晶胞中含有4个BaS3,故其密度为ρ=== g·cm-3。
(4)脱色是除去黄色的,根据题目信息,具有还原性,故需要用氧化剂,NaClO、H2O2均为氧化剂,KI无氧化性。
(5)母液A中有Ba2+,加入Na2SO4后发生复分解反应生成BaSO4,这一步的目的是将Ba2+完全沉淀,故Na2SO4需略微过量以保证Ba2+沉淀完全,由题目信息可知,温度较低时,Na2SO4在水中溶解度会迅速减小,所以若Na2SO4过量过多,最后Na2S2O3冷却结晶时Na2SO4也会一起析出,会使得产物不纯。
(6)变为S2,系数之比为2∶5,因为是碱性环境,又由电荷守恒,离子方程式反应物一边要加上OH-,再用O2将氧元素配平即可,即为2+6O2+6OH-===5S2+3H2O。
16.(14分)草酸合铜酸钾(K2[Cu(C2O4)2])是一种重要的化工原料,实验室可以通过氧化铜和草酸氢钾反应进行制备,具体步骤如下:
Ⅰ.称取2.0 g CuSO4·5H2O(M=250 g·mol-1),用40 mL水溶解,再加入
10 mL 2 mol·L-1NaOH溶液,加热至沉淀由蓝色变为黑色。
Ⅱ.继续煮沸15 min,稍冷后过滤,洗涤沉淀三次。
Ⅲ.称取3.0 g H2C2O4·2H2O,用80 mL水微热溶解。稍冷后分数次加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅳ.将Ⅲ的溶液加热至80~85 ℃,再加入Ⅰ中的黑色沉淀,充分反应至沉淀溶解后,趁热过滤。
Ⅴ.取滤液,经多步操作,得到固体K2[Cu(C2O4)2]·2H2O(M=354g·mol-1)。将固体用滤纸吸干后称量,质量为1.77 g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器c的名称是漏斗,加快CuSO4·5H2O溶解的操作有搅拌(或适当升温)。
(2)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净的操作和现象为取最后一次洗涤液于试管中,加盐酸酸化,再加适量氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤干净,反之则未洗净。
(3)步骤Ⅳ中加入氧化铜后,与KHC2O4反应生成K2[Cu(C2O4)2]的化学方程式为2KHC2O4+CuO===K2[Cu(C2O4)2]+H2O。
(4)步骤Ⅴ中多步操作包括: 蒸发浓缩(或加热浓缩), 冷却结晶(或降温结晶),过滤,洗涤。
(5)本实验K2[Cu(C2O4)2]·2H2O的产率为62.5%。
【解析】硫酸铜溶液中加入NaOH溶液,两者反应生成氢氧化铜沉淀,加热氢氧化铜,生成黑色的CuO。向草酸溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液,将KHC2O4和K2C2O4混合溶液加热至80~85 ℃,加入CuO,反应生成K2[Cu(C2O4)2],将Ⅲ的滤液蒸发浓缩、冷却结晶、经过一系列操作后,干燥得到二草酸合铜酸钾晶体。(1)仪器c的名称是漏斗,加快CuSO4·5H2O溶解的操作有搅拌(或适当升温);
(2)步骤Ⅱ中CuO表面有S,检验沉淀是否洗涤干净,只需要检验S即可,操作和现象为取最后一次洗涤液于试管中,加盐酸酸化,再加适量氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤干净,反之则未洗净;
(3)将KHC2O4和K2C2O4混合溶液加热至80~85 ℃,加入CuO,反应生成K2[Cu(C2O4)2],化学方程式为2KHC2O4+CuO===K2[Cu(C2O4)2]+H2O;
(4)Ⅴ中将Ⅳ的滤液蒸发浓缩、冷却结晶、再经过过滤、洗涤干燥,可得到二草酸合铜酸钾晶体;
(5)2.0 g CuSO4·5H2O的物质的量为=0.008 mol,由Cu元素守恒可知,理论上生成0.008 mol K2[Cu(C2O4)2]·2H2O,本实验K2[Cu(C2O4)2]·2H2O的产率为×100%=62.5%。
17.(15分)乙醇是一种重要的化工产品,有关乙醇的研究是化工生产中重要的课题。
(1)乙醇部分氧化制氢涉及以下几个反应:
①C2H5OH(g)CH4(g)+CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3=c kJ·mol-1
存在反应乙醇中氢原子全部转化为目标产物:C2H5OH(g)+O2(g)2CO(g)+3H2(g),则该反应的反应热ΔH=[a+(b+2c)]kJ·mol-1(用含a、b和c的式子表示)。
(2)用乙醇制乙烯,其他条件相同,乙醇转化率和乙烯选择性S[S=n(生成乙烯)/n(消耗乙醇)]随温度、乙醇进料量(mL·min-1)的关系如图甲所示。在410~440 ℃温度范围内,下列说法正确的是BD。
A.一定温度下,增大乙醇进料量,乙醇转化率增大
B.当温度一定,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大
C.当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性升高
D.当乙醇进料量一定,随温度的升高,乙烯选择性不一定增大
(3)利用二甲醚催化羰化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:CO(g)+CH3OCH3(g) CH3COOCH3(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH2<0
在固定CO、CH3OCH3、H2的原料比及体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图乙所示。
①曲线X表示H2。
②600~700 K时,CH3COOCH3物质的量分数随温度升高而降低的原因是两者均为放热反应,温度升高平衡均逆向移动,而反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度。
③一定温度和压强下,向初始体积为1 L的密闭容器中通入1 mol CO(g)和1 mol CH3OCH3(g)与2 mol H2(g),发生以上两反应,测得平衡时n[CH3COOCH3(g)]=
0.4 mol,体积减小20%,则平衡时,c(H2)=2 mol·L-1,反应Ⅱ的平衡常数K=0.031 (保留2位有效数字)。
(4)用KOH溶液吸收工业废气中的CO2,电解得到的K2CO3溶液可生产乙醇等有机物。相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图丙所示:
FE%=×100%
选择性S(X)=×100%
写出当电解电压为U1时阴极主要发生的电极反应式: C+4e-+4H2O===HCHO+6OH-。当电解电压为U2时,生成CH3CH2OH和HCOO-的选择性之比为1∶3。
【解析】(1)由题干已知信息可知,反应①C2H5OH(g)CH4(g)+CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1,②CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1,③CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3=c kJ·mol-1,则①+×(②+2×③)可得反应C2H5OH(g)+O2(g)2CO(g)+3H2(g),根据盖斯定律可知,该反应的反应热ΔH=[a+(b+2c)] kJ·mol-1。
(2)A.根据图中曲线可知,当温度为410 ℃时,乙醇进料量为0.4 mL·min-1时转化率约为0.9,乙醇进料量为1.2 mL·min-1时转化率约为0.8,即随乙醇进料量增大,乙醇转化率减小,A错误;
B.根据图中曲线可知,当温度为410 ℃时,乙醇进料量为0.4 mL·min-1时乙烯选择性约为0.96,乙醇进料量为1.2 mL·min-1时乙烯选择性约为0.99,所以温度一定时,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大,B正确;
C.根据图像,当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性逐渐升高,但温度高于430 ℃后,乙烯选择性逐渐降低,C错误;
D.由图可知,乙醇进料量一定时,随温度的升高,乙烯选择性先增大后减小,而不是一直升高,D正确。
(3)①由题干图示信息可知,温度高于800 ℃时,乙醇和甲醇的物质的量分数几乎为零,说明高于800 ℃以反应Ⅰ为主,则随着温度升高,反应Ⅰ化学平衡逆向移动,CO和二甲醚物质的量分数增大,故Y表示二甲醚或者CO的物质的量分数随温度的变化情况,故X表示H2;
②600~700 K时,根据分析两个反应都是放热反应,再根据图乙中各物质的曲线变化得到CH3COOCH3物质的量分数随温度升高而降低的原因是温度升高,反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度;
③一定温度和压强下,向初始体积为1 L的密闭容器中通入1 mol CO(g)和1 mol CH3OCH3(g)与2 mol H2(g),发生题给两反应,则有三段式分析:
测得平衡时n[CH3COOCH3(g)]=0.4 mol,体积减小20%,则平衡时,
=0.8,x-y=0.4,解得:x=0.6 mol,y=0.2 mol,
c(H2)==2.0 mol·L-1,反应Ⅱ的平衡常数K=
=≈0.031。
(4)由题干图示信息可知,U1下主要产物为HCHO,故当电解电压为U1时阴极主要发生的电极反应式为C+4e-+4H2O===HCHO+6OH-;当电解电压为U2时,生成CH3CH2OH和HCOO-的法拉利效率相等,即生成CH3CH2OH和HCOO-转化的电子相等,则生成的CH3CH2OH与HCOO-的物质的量之比为1∶6,故其的选择性之比为2∶6=1∶3。
18.(15分)盐酸芬戈莫德(H)是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂,以下是其中种合成路线(部分反应条件已简化)。
F
已知:i)+R'CH2NO2
ii)+R'OH
回答下列问题:
(1)A分子中有12个原子共平面;E的分子式为C14H19NO4。
(2)由F生成G的反应类型为还原反应;B分子中含有的官能团为硝基、(酮)羰基。
(3)试剂X的化学名称为甲醛。
(4)由D生成E的反应目的是保护羟基。
(5)写出由E生成F的化学方程式: ++HCl。
(6)在C的同分异构体中,同时满足下列条件的可能结构共有4种(不含立体异构)。
a)含有苯环和硝基;
b)核磁共振氢谱显示有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1。
(7)参照上述反应路线,以和CH3NO2为原料,设计合成的路线(无机试剂任选): 。
【解析】苯发生取代反应得到B,B中酮羰基被还原生成C,C发生已知i的反应得到D,由D的结构可推测试剂X为甲醛(HCHO),D中羟基发生反应得到E,保护羟基,E发生取代反应得到F,F还原得到G,G发生反应得到H。
(1)A为苯,苯是平面结构,其中有12个原子共平面;根据E的结构可知,其分子式为C14H19NO4。
(2)由F生成G的反应类型为还原反应;根据B的结构可知其分子中含有的官能团为硝基、(酮)羰基。
(3)据分析可知,试剂X为甲醛。
(4)据分析可知,D中羟基发生反应得到E,G转化成H时羟基恢复,故D生成E的反应目的是保护羟基。
(5)E发生取代得到F,化学方程式为++HCl。
(6)C为,它的同分异构体中,满足a)含有苯环和硝基;b)核磁共振氢谱显示有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1,有、、、,共4种。
(7)以和CH3NO2为原料,设计合成,和CH3NO2发生加成反应得到,发生催化氧化反应得到,再发生还原反得到,合成路线为。
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2025年高考化学仿真模拟卷02 (湖南专版)
时间:75分钟分值:100分
可能用到的相对原子质量:H—1 Li—7 B—11 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 Al—27 Si—28 S—32 Cl—35.5 K—39 Ca—40 Ti—48 Fe—56 Cu—64 Zn—65
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42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.化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法不正确的是( )
A.“低碳餐具套装”取材于甘蔗渣,其主要成分为纤维素
B.杭州亚运会场馆使用的“碲化镉”光伏发电系统将太阳能转化为电能
C.“深海一号”母船海水浸泡区镶上铝基是利用了牺牲阳极法的金属防腐原理
D.“三元催化器”将汽车尾气中NO和CO转化为N2和CO2,有利于实现碳中和
2.下列有关化学用语或图示表达正确的是( )
A.HCl分子中σ键的形成为
B.HClO的电子式为
C.三氧化硫的VSEPR模型:
D.基态铜原子的价层电子轨道表示式为
3.下列类推结论中正确的是( )
A.Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,Pb3O4也可写成PbO·Pb2O3
B.浓硫酸可以干燥氯化氢气体,则也能干燥氟化氢气体
C.Al3+与S2-在溶液中可发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体,Hg2+与S2-也是如此
D.FeS和稀硫酸反应生成硫化氢,CuS也可以和稀硫酸反应生成硫化氢
4.下列化学方程式或离子方程式与所给事实不相符的是( )
A.Al溶于NaOH溶液产生无色气体:2Al+2OH-+2H2O===2Al+3H2↑
B.用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S产生黑色沉淀:Cu2++S2-===CuS↓
C.Fe(OH)2在空气中放置最终变为红褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
D.乙醛与新制的Cu(OH)2在加热条件下产生砖红色沉淀:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
5.下列关于超分子和配合物的叙述错误的是( )
A.配合物K4Fe(CN)6配离子的中心离子配位数是6
B.配合物[TiCl(H2O)5Cl2·H2O]中存在离子键、共价键、配位键,若加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
C.超分子“杯酚”具有分子识别的特性,利用此特性可分离C60和C70
D.人体细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装特征
6.某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如图所示(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是( )
A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率
B.HCHO在反应过程中,有C—H键发生断裂
C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
D.该反应可表示为HCHO+O2CO2+H2O
7.下列实验操作能实现对应实验目的的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
将苯和液溴反应产生的气体通入HNO3酸化的AgNO3溶液中,观察现象
验证苯和液溴反应有HBr生成
B
向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,观察现象
验证Fe3O4中含有Fe2+
C
常温下,向1 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,再滴入2滴0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,观察现象
比较Cu(OH)2与Mg(OH)2的Ksp大小
D
常温下测定1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH,加热一段时间后再次测定其pH,比较大小
证明S的水解为吸热过程
8.我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一。一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.分子中碳原子有sp2、sp3两种杂化轨道类型
B.该物质既有酸性又有碱性
C.该物质可发生取代反应、加成反应
D.该分子不存在立体异构
9.足量CaCO3(s)在水中的溶解过程如下:CaCO3(s)C(aq)+Ca2+(aq) ΔH<0,该悬浊液达到平衡后,下列叙述不正确的是( )
A.升高温度,Ksp(CaCO3)减小
B.加少量水稀释,上述平衡正向移动,c(Ca2+)不变
C.向悬浊液中加入少量NaHCO3固体,减小
D.向悬浊液中滴入盐酸,Q(CaCO3)<Ksp(CaCO3),导致平衡正向移动
10.原子序数依次增大的四种短周期主族元素Q、X、Y、Z形成的一种化合物M,结构如图所示,其中只有X、Y同周期,X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X>Q
B.电负性:Z>Y>X>Q
C.化合物M分子中σ键与π键的比值为5∶2
D.Q、Y、Z能分别与X形成含极性键的非极性分子
11.科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平。电池工作时的原理如图所示(G—CHO代表葡萄糖)。
下列说法错误的是( )
A.该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作
B.工作时,电极Ⅰ附近pH下降
C.工作时,电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ
D.工作时,电极Ⅱ的电极反应式为G—CHO+H2O-2e-===G—COOH+2H+
12.某废旧三元锂离子电池正极材料的主要成分是LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2和Al,如图所示是处理电池正极材料回收锂、钴、镍、锰、铝的一种流程。已知:常温下,碳酸锂微溶于水,碳酸氢锂易溶于水。焙烧时Li元素转化为Li2CO3。
下列说法正确的是( )
A.LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2中Ni2+、Ni3+、Co3+个数比为1∶2∶1,则Mn元素的化合价为+4
B.该流程中除“焙烧”外均不涉及氧化还原反应
C.冶炼金属锂和金属铝均可用电解其熔融氯化物的方法
D.为加快反应速率,“水浸”步骤反应温度可以采用高温
13.镍的某种氧化物是一种半导体,具有NaCl型结构(如图),已知晶胞棱长为x pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法不正确的是( )
A.Ni属于过渡金属元素
B.与Ni2+距离最近且相等的O2-有4个
C.晶体的密度为 g·cm-3
D.若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为Ni4O3N
14.烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应:
反应Ⅰ:3C4H8(g)4C3H6(g) ΔH1=+78 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2C3H6(g)3C2H4(g) ΔH2=+117 kJ·mol-1
反应Ⅲ:C4H8(g)2C2H4(g) ΔH3
在压强为p kPa的恒压密闭容器中,反应达到平衡时,三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅲ的ΔH3=+104 kJ·mol-1
B.700 K时反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa
C.欲提高C4H8的物质的量分数,需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂
D.超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动,反应Ⅱ正向移动
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15.(14分)硫化钡(BaS)是一种用于制取含钡化合物和含硫化合物的化工原料。一种以BaS为原料生产氢氧化钡并获得某种副产品X和硫代硫酸钠(Na2S2O3)的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.是黄色的离子,其化学性质与S2-类似,具有一定的还原性,在酸性环境下会分解。
Ⅱ.S2在碱性环境下稳定,在酸性环境下会分解。BaS2O3在水中溶解度很小。
回答下列问题:
(1)制备BaS的方法是在高温下用无烟煤粉(主要成分为C)还原重晶石(BaSO4),在某温度下反应,硫元素全部被还原为最低价,同时产生两种常见气体,若两种气体在同一条件下的体积比为1∶1,写出该反应的化学方程式: 。
(2)粗制BaS溶解于温热水中配制成BaS溶液,往其中通入O2可发生反应生成BaSx和Ba(OH)2。如图是BaSx和Ba(OH)2的溶解度随温度变化曲线,根据后面的流程推测,图中甲(填“甲”或“乙”)代表Ba(OH)2的溶解度曲线。
(3)中的x可变,当x=3时,BaS3晶体的晶胞如图所示:
已知该晶胞各面互相垂直,设晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm,阿伏加德罗常数的数值为NA,
则BaS3的密度为 g·cm-3(用含a、b、c、NA的式子表示)。
(4)Ba(OH)2·8H2O粗产品需要进行洗涤脱色以得到较为洁净的产品,推测下列物质可以用来作为脱色剂的有ab (填标号)。
a.NaClO溶液 b.稀H2O2溶液 c.KI溶液
(5)往母液A中加入Na2SO4溶液可得到副产品X,X的化学式为 。
已知温度较低时,Na2SO4在水中溶解度会迅速减小。在这一步操作中Na2SO4的用量一般为略微过量,原因是 。
(6)在碱性条件下往母液B中通入O2可将氧化为S2,若x=5(即用表示),请写出该反应的离子方程式: 。
16.(14分)草酸合铜酸钾(K2[Cu(C2O4)2])是一种重要的化工原料,实验室可以通过氧化铜和草酸氢钾反应进行制备,具体步骤如下:
Ⅰ.称取2.0 g CuSO4·5H2O(M=250 g·mol-1),用40 mL水溶解,再加入
10 mL 2 mol·L-1NaOH溶液,加热至沉淀由蓝色变为黑色。
Ⅱ.继续煮沸15 min,稍冷后过滤,洗涤沉淀三次。
Ⅲ.称取3.0 g H2C2O4·2H2O,用80 mL水微热溶解。稍冷后分数次加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅳ.将Ⅲ的溶液加热至80~85 ℃,再加入Ⅰ中的黑色沉淀,充分反应至沉淀溶解后,趁热过滤。
Ⅴ.取滤液,经多步操作,得到固体K2[Cu(C2O4)2]·2H2O(M=354g·mol-1)。将固体用滤纸吸干后称量,质量为1.77 g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下。
仪器c的名称是 ,加快CuSO4·5H2O溶解的操作有 。
(2)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净的操作和现象为 。
(3)步骤Ⅳ中加入氧化铜后,与KHC2O4反应生成K2[Cu(C2O4)2]的化学方程式为 。
(4)步骤Ⅴ中多步操作包括: 过滤,洗涤。
(5)本实验K2[Cu(C2O4)2]·2H2O的产率为 。
17.(15分)乙醇是一种重要的化工产品,有关乙醇的研究是化工生产中重要的课题。
(1)乙醇部分氧化制氢涉及以下几个反应:
①C2H5OH(g)CH4(g)+CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
②CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
③CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3=c kJ·mol-1
存在反应乙醇中氢原子全部转化为目标产物:C2H5OH(g)+O2(g)2CO(g)+3H2(g),则该反应的反应热ΔH= ]kJ·mol-1(用含a、b和c的式子表示)。
(2)用乙醇制乙烯,其他条件相同,乙醇转化率和乙烯选择性S[S=n(生成乙烯)/n(消耗乙醇)]随温度、乙醇进料量(mL·min-1)的关系如图甲所示。在410~440 ℃温度范围内,下列说法正确的是 。
A.一定温度下,增大乙醇进料量,乙醇转化率增大
B.当温度一定,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大
C.当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性升高
D.当乙醇进料量一定,随温度的升高,乙烯选择性不一定增大
(3)利用二甲醚催化羰化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:CO(g)+CH3OCH3(g) CH3COOCH3(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH2<0
在固定CO、CH3OCH3、H2的原料比及体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图乙所示。
①曲线X表示 。
②600~700 K时,CH3COOCH3物质的量分数随温度升高而降低的原因是 。
③一定温度和压强下,向初始体积为1 L的密闭容器中通入1 mol CO(g)和1 mol CH3OCH3(g)与2 mol H2(g),发生以上两反应,测得平衡时n[CH3COOCH3(g)]=
0.4 mol,体积减小20%,则平衡时,c(H2)= ,反应Ⅱ的平衡常数K= (保留2位有效数字)。
(4)用KOH溶液吸收工业废气中的CO2,电解得到的K2CO3溶液可生产乙醇等有机物。相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图丙所示:
FE%=×100%
选择性S(X)=×100%
写出当电解电压为U1时阴极主要发生的电极反应式: 。当电解电压为U2时,生成CH3CH2OH和HCOO-的选择性之比为 。
18.(15分)盐酸芬戈莫德(H)是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂,以下是其中种合成路线(部分反应条件已简化)。
F
已知:i)+R'CH2NO2
ii)+R'OH
回答下列问题:
(1)A分子中有12个原子共平面;E的分子式为 。
(2)由F生成G的反应类型为 ;B分子中含有的官能团为 。
(3)试剂X的化学名称为 。
(4)由D生成E的反应目的是 。
(5)写出由E生成F的化学方程式:
(6)在C的同分异构体中,同时满足下列条件的可能结构共有 种(不含立体异构)。
a)含有苯环和硝基;
b)核磁共振氢谱显示有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1。
(7)参照上述反应路线,以和CH3NO2为原料,设计合成的路线(无机试剂任选):
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