精品解析:天津市蓟州区上仓中学2025届高三第一次模拟化学试题
2025-05-09
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | 天津市 |
| 地区(区县) | 蓟州区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.27 MB |
| 发布时间 | 2025-05-09 |
| 更新时间 | 2026-03-11 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52031799.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
上仓中学高三第一次模拟考试
化学
一、单选题选择题(12小题每题3分共36分)相对原子质量P31O16
1. “绿水青山,就是金山银山”。近年来我国的环境保护工作取得了长足进步,人们的生活环境得到了极大改善,下列说法错误的是
A. 使用聚乳酸可降解餐具可减少白色垃圾
B. 水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少对空气的污染
C. 乙醇汽油的广泛使用不能减少汽车尾气中的排放
D. 燃煤时鼓入过量的空气可以减少酸雨的产生
2. 实验室可用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近盛有浓硝酸的试剂瓶口,检验试剂瓶中是否有逸出:。下列说法或化学用语表示错误的是
A. 基态O原子的价电子排布式: B. 放射性元素氚(T):
C. 的电子式为 D. 中含有离子键、极性键
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A. 28.4g含σ键的数目为1.2NA
B. 电解精炼铜时,当电路中通过的电子数为0.5NA时,理论上阳极减重16gCu
C. 反应2KMnO4+2KF+10HF+3H2O2=2K2MnF6+8H2O+3O2↑中,每有1molKMnO4参与反应,转移电子数为3NA
D. 1mol·L-1NH4Cl溶液中,Cl-和OH-的数目之和大于NA
4. 鉴别浓度均为0.1mol⋅L-1的NaHCO3、NH4NO3、KI溶液,仅用下列一种方法不可行的是
A. 滴加AlCl3溶液 B. 测定溶液的pH
C. 滴加新制氯水 D. 滴加溶液、微热
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水:
B. 向溶液中滴入溶液至恰好显中性:
C. 向溶液中通入过量:
D. 向溶液中加入足量氨水:
6. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 方案甲可制取无水 B. 方案乙可除去溶液中部分的
C. 方案丙可验证非金属性: D. 方案丁可判断溶度积:
7. 工业上制备高纯硅,一般需要先制得98%左右的粗硅,再以粗硅为原料制备高纯硅,工艺流程如下;工业上还以粗硅为原料采用熔融盐电解法制取甲硅烷(),电解装置如图所示:
下列有关说法正确的是
A. 制备粗硅的化学方程式:
B. 制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质只有HCl
C. 阴极发生电极反应:
D. 、Si、都属于共价晶体
8. 有关化合物(如下图),下别说法正确的是
A. 分子中至少有4个碳原子共直线
B. 分子中只含有2种官能团,1个手性碳原子
C. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2molNaOH
D. 该分子存在顺反异构
9. 一定条件下,石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法不正确的是
A. 石墨比金刚石稳定
B. 两物质的碳碳σ键的键角相同
C. 可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
D. 等质量的石墨和金刚石中,碳碳σ键数目之比3∶4
10. 物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如图所示,实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法正确的是
A. X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物之间的反应一定是氧化还原反应
B. 实验室洗涤残留在试管壁上的N单质常常用,利用了N单质的还原性
C. Z的氢化物的沸点一定大于Y的氢化物的沸点
D. 化合物W常用作氧化剂,不宜在高温下使用
11. 用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物转化为无害物质。常温下,将NO与的混合气体通入与的混合溶液中,其物质的转化过程如图所示。下列说法错误的是
A. 反应Ⅱ的离子方程式为
B. 反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 为该转化过程的中间产物
D. 反应前后溶液中和的总数保持不变
12. 室温下,向溶液中逐滴滴加溶液,整个反应过程中无气体逸出(溶解的均表示为)。测得混合溶液的随加入溶液体积的变化如下图。下列说法正确的是
A. a点溶液的溶质主要为
B. b点溶液中
C. c点溶液中
D. 取d点溶液加热至沸腾,然后冷却至室温,溶液的不变
二、非选择题(64分)
13. 教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图所示,则该元素对应的原子有________种不同运动状态的电子。
(2)如图所示,每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a代表的是________(写化学式)。
(3)在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于________晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有________种。中中心原子的杂化方式为________。
(5)的一种配离子中,的配位数是________,配体的空间结构分别为________。
(6)金属磷化物(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示,已知晶胞参数为,则晶体的密度为________(列式即可)。
14. 苯甲醛是一种重要化工原料;可发生如下转化。
已知:(R、代表烃基)
回答下列问题:
(1)B所含官能团的名称为___________。
(2)苯甲醛→A的反应类型是___________。
(3)D、G的结构简式分别为___________、___________。
(4)苯甲醛与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为___________。
(5)F→M的化学方程式为___________。
(6)B有多种同分异构体,属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有___________种,写出其中一种含亚甲基(-CH2-)的同分异构体的结构简式:___________。
(7)写出用以苯甲醛为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线:___________。
15. 乙酸硅[ (CH3COO)4Si,熔点:110°C,沸点:148°C]是白色至米色晶体。某校同学设计实验先制备SiCl4(熔点:-70℃,沸点:57.6℃,极易水解),再由SiCl4与乙酸酐[(CH3CO)2O(熔点:-73℃,沸点:140℃反应制备乙酸硅。回答下列问题:
(1)制备SiCl4装置(部分夹持仪器已省路)如下:
①A中制取Cl2反应的离子方程式为_______。
②B中盛放的试剂是_______。
③F中收集到的气体是CO,制备SiCl4的化学方程式为_______。
④上述设计的装置有一处明显不妥,改进的方法是_______。
(2)制备(CH3COO)4Si的反应装置如图所示。将一定量的SiCl4放入仪器a中,在电磁搅拌下,由滴液漏斗滴入过量的乙酸酐,关闭活塞。SiCl4和(CH3CO)2O的反应为放热反应,反应后反应混合物带色,并开始析出(CH3COO)4Si晶体。
①仪器a的名称为_______;图中支管的作用是_______。
②写出生成(CH3COO)4Si的化学方程式:_______ (生成物有两种)。
③完成反应后,将反应混合液放置数日,再用干冰-丙酮浴冷却后,将导管伸入液面以下,_______(结合装置图填写操作),获得(CH3COO)4Si晶体粗品,若得到较纯 (CH3COO)4Si,则下一步操作为_______。
16. 甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法,且具有良好的应用前景。甲醇水蒸气重整制氢的部分反应过程如图所示,回答下列问题:
(1)已知一定条件下
反应I: kJ/ mol
反应Ⅲ: kJ/ mol
①反应I______0(填“>”、“=”或“<”),该反应自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
②该条件下反应Ⅱ的热化学方程式是________________________。
(2)已知反应Ⅱ在进气比不同时,在不同温度(、)下,测得相应的CO的平衡转化率如图。
①比较、的大小,并解释原因:________________________。
②A点对应化学平衡常数是____________。
③温度时,t时刻各物质的浓度如下表。
CO
t时刻浓度(mol/L)
1.2
0.2
0.8
0.8
判断t时刻v(正)、v(逆)大小关系为:v(正)_______v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
④当不同的进气比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度和进气比的关系是______________。
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上仓中学高三第一次模拟考试
化学
一、单选题选择题(12小题每题3分共36分)相对原子质量P31O16
1. “绿水青山,就是金山银山”。近年来我国的环境保护工作取得了长足进步,人们的生活环境得到了极大改善,下列说法错误的是
A. 使用聚乳酸可降解餐具可减少白色垃圾
B. 水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少对空气的污染
C. 乙醇汽油的广泛使用不能减少汽车尾气中的排放
D. 燃煤时鼓入过量的空气可以减少酸雨的产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用聚乳酸可降解餐具,绿色环保,可减少白色垃圾,A正确;
B.水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,利用胶体的电泳现象,减少对空气的污染,B正确;
C.汽车尾气中来自于发动机工作时高温下氮气与氧气化合产生的,乙醇汽油的广泛使用不能减少汽车尾气中的排放,C正确;
D.燃煤时鼓入过量的空气不能减少二氧化硫的产生,不可以减少酸雨的产生,D错误;
故选D
2. 实验室可用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近盛有浓硝酸的试剂瓶口,检验试剂瓶中是否有逸出:。下列说法或化学用语表示错误的是
A. 基态O原子的价电子排布式: B. 放射性元素氚(T):
C. 的电子式为 D. 中含有离子键、极性键
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧元素为8号元素,位于第二周期第VIA族,基态O原子的价电子排布式:,故A错误;
B.放射性元素氚T为氢元素的一种核素,质子数为1、中子数为2,质量数为3,表示为:,故B正确;
C.中氮与氢原子共用电子对,其中氮原子需满足8电子稳定结构,还有1对孤电子对,电子式,故C正确;
D.中铵根和硝酸根离子之间含有离子键,铵根内N与H含有极性键,故D正确;
故选A。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A. 28.4g含σ键的数目为1.2NA
B. 电解精炼铜时,当电路中通过的电子数为0.5NA时,理论上阳极减重16gCu
C. 反应2KMnO4+2KF+10HF+3H2O2=2K2MnF6+8H2O+3O2↑中,每有1molKMnO4参与反应,转移电子数为3NA
D. 1mol·L-1NH4Cl溶液中,Cl-和OH-的数目之和大于NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质分子式为P4O10,摩尔质量为284g·mol-1。1个该分子中含有16个σ键,因此28.4g该物质的物质的量,则含有σ键的物质的量数目为1.6NA,A错误;
B.电解精炼铜,当电路中通过的电子数为0.5NA时,阳极先是锌、铁等比铜活泼的金属失电子,故减重质量无法计算,B错误;
C.根据反应方程式可知,反应中的氧化剂为KMnO4,Mn的化合价由+7价降低为+4价,1molKMnO4参与反应,转移电子数目为3NA,C正确;
D.的NH4Cl溶液的体积未知,无法计算,D错误;
故答案为C。
4. 鉴别浓度均为0.1mol⋅L-1的NaHCO3、NH4NO3、KI溶液,仅用下列一种方法不可行的是
A. 滴加AlCl3溶液 B. 测定溶液的pH
C. 滴加新制氯水 D. 滴加溶液、微热
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴加AlCl3溶液后碳酸氢钠溶液中产生白色沉淀和无色气体,而硝酸铵和碘化钾溶液中无明显现象,不能鉴别三种溶液,故A错误;
B.碳酸氢钠溶液显碱性,硝酸铵溶液显酸性,碘化钾溶液显中性,测定pH能区分三种溶液,故B正确;
C.滴加新制氯水后碳酸氢钠溶液中产生无色气体,硝酸铵溶液中无明显现象,碘化钾溶液由无色变为黄色,能区分三种溶液,故C正确;
D.滴加溶液、微热,碳酸氢钠溶液中产生白色沉淀,硝酸铵溶液中产生无色刺激性气味气体,碘化钾溶液中无明显现象,能区分三种溶液,故D正确;
故选A。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水:
B. 向溶液中滴入溶液至恰好显中性:
C. 向溶液中通入过量:
D. 向溶液中加入足量氨水:
【答案】D
【解析】
【详解】A.向硫酸铜溶液中加入过量氨水生成[Cu(NH3)4]2+,离子方程式为Cu2++4NH3⋅H2O═[Cu(NH3)4]2++4H2O,故A错误;
B.向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至恰好显中性,硫酸氢钠与氢氧化钡的物质的量之比为2:1;离子方程式为2H+++Ba2++2OH-═2H2O+BaSO4↓,故B错误;
C.Ca(ClO)2溶液具有强氧化性,通入过量SO2时发生氧化还原生成硫酸钙,离子方程式为Ca2++ClO-+SO2+H2O═CaSO4↓+Cl-+2H+,故C错误;
D.向Ba(HCO3)2溶液中加入足量氨水时生成BaCO3沉淀、(NH4)2CO3和H2O,离子方程式为Ba2++2+2NH3⋅H2O═BaCO3↓+2+2H2O+,故D正确;
故选:D。
6. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 方案甲可制取无水 B. 方案乙可除去溶液中部分的
C. 方案丙可验证非金属性: D. 方案丁可判断溶度积:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Mg2+易水解,方案甲得到的固体为Mg(OH)2,故A错误;
B.碘与碘化钾溶液能发生反应:,所以I2在KI浓溶液中的溶解度比在CCl4中更大,方案乙可除去溶液中部分的,故B正确;
C.方案丙可证明酸性:HCl>H2CO2>H2SiO3,但HCl不是Cl最高价氧化物对应的水化物,因此不能证明非金属性Cl>C,故C错误;
D.丁中存在:,ZnS和CuS为同类型的难溶物,溶度积:,故D错误;
故选B。
7. 工业上制备高纯硅,一般需要先制得98%左右的粗硅,再以粗硅为原料制备高纯硅,工艺流程如下;工业上还以粗硅为原料采用熔融盐电解法制取甲硅烷(),电解装置如图所示:
下列有关说法正确的是
A. 制备粗硅的化学方程式:
B. 制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质只有HCl
C. 阴极发生的电极反应:
D. 、Si、都属于共价晶体
【答案】C
【解析】
【分析】石英砂加焦炭在高温条件下反应得到粗硅,粗硅与HCl在573K以上加热生成粗SiHCl3,精馏得到纯的SiHCl3,在1357K与氢气反应生成高纯硅;
【详解】A.制备粗硅化学方程式为,A项错误;
B.制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质有和,B项错误;
C.阴极氢气得电子产生H-,发生的电极反应:,C项正确;
D.属于分子晶体,D项错误。
答案选C。
8. 有关化合物(如下图),下别说法正确的是
A. 分子中至少有4个碳原子共直线
B. 分子中只含有2种官能团,1个手性碳原子
C. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2molNaOH
D. 该分子存在顺反异构
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯环上,连有取代基的两个碳原子和与它们相连的取代基中的碳原子是共直线的;碳碳双键上的两个碳原子与苯环上连接的碳原子形成类似乙烯结构,三个碳原子不可能在同一直线;氧原子与两个碳原子单键连接,形成V形;故分子中至少有3个碳原子共直线,A错误;
B.分子中含有碳碳双键、酯基、亚氨基共3种官能团,1个手性碳原子(与酯基碳连接的碳原子),B错误;
C.一个该分子中酯基水解得到一个羧基和一个酚羟基,均能与NaOH反应,故1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mol NaOH,C正确;
D.根据结构可知,左侧那个双键碳原子上连接有2个氢原子,则该分子不存在顺反异构,D错误;
故选C。
9. 一定条件下,石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法不正确的是
A. 石墨比金刚石稳定
B. 两物质的碳碳σ键的键角相同
C. 可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
D. 等质量的石墨和金刚石中,碳碳σ键数目之比3∶4
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石吸收能量,说明金刚石的能量比石墨高,石墨比金刚石稳定,A正确;
B.石墨中碳碳键键角为120°,金刚石中碳碳键键角为109°28′,两者键角不同,B错误;
C.石墨和金刚石的晶型不同,可用X射线衍射仪鉴别,C正确;
D.金刚石中1molC形成2mol碳碳σ键,石墨中1molC形成1.5mol碳碳σ键,等质量的石墨和金刚石,碳碳σ键数目之比为3:4,D正确;
故答案选B。
10. 物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如图所示,实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法正确的是
A. X、Z形成的化合物与M、N形成的化合物之间的反应一定是氧化还原反应
B. 实验室洗涤残留在试管壁上的N单质常常用,利用了N单质的还原性
C. Z的氢化物的沸点一定大于Y的氢化物的沸点
D. 化合物W常用作氧化剂,不宜在高温下使用
【答案】D
【解析】
【分析】物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,各元素原子半径与原子序数的关系如题图所示,X位于第一周期,为H元素,Y、Z位于第二周期,M、N位于第三周期;实验室中常用CS2洗涤残留在试管壁上的N单质,则N为S元素;Y形成4个共价键,Z形成2个共价键,M形成的+1价阳离子,则Y为C元素,Z为O元素,M为Na元素;
【详解】A.X、Z形成的化合物为水和过氧化氢,M、N形成的化合物为硫化钠,水与硫化钠的反应为非氧化还原反应,A错误;
B.N的单质为硫,硫单质为非极性分子,CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”原理,硫单质易溶于CS2,与S单质的还原性无关,B错误;
C.Y氢化物为烃,Z的氢化物为水、过氧化氢,碳原子数较多的烃常温下为固态,其沸点大于水和过氧化氢,C错误;
D.W分子中含有H−O−O−H结构,结合过氧化氢的性质可知,化合物W具有强氧化性,可用作氧化剂,但过氧化氢不稳定,故该物质不宜在高温下使用,D正确;
故答案为:D。
11. 用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物转化为无害物质。常温下,将NO与的混合气体通入与的混合溶液中,其物质的转化过程如图所示。下列说法错误的是
A. 反应Ⅱ的离子方程式为
B. 反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 为该转化过程的中间产物
D. 反应前后溶液中和的总数保持不变
【答案】B
【解析】
【分析】从反应图中可知,该反应的实质为2H2+2NO=N2+2H2O。
【详解】A.反应的离子方程式为,A正确;
B.反应Ⅰ为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,B错误;
C.从图中可知,H+为中间产物,C正确;
D.整个反应过程符合质量守恒定律,反应前后参加反应的和的总数一定保持不变,D正确;
故答案选B。
12. 室温下,向溶液中逐滴滴加溶液,整个反应过程中无气体逸出(溶解的均表示为)。测得混合溶液的随加入溶液体积的变化如下图。下列说法正确的是
A. a点溶液的溶质主要为
B. b点溶液中
C. c点溶液中
D. 取d点溶液加热至沸腾,然后冷却至室温,溶液的不变
【答案】A
【解析】
【分析】依据题意,向碳酸钠溶液中逐滴滴入盐酸,发生反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl和NaHCO3+HCl=NaCl+H2CO3,根据所加盐酸溶液的体积确定a、b、c、d各点溶质成分,然后根据各点溶质成分解答;
【详解】A.a点时加入盐酸为碳酸钠的一半,发生反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,还有剩余碳酸钠,体系中含有溶质NaCl、Na2CO3、NaHCO3,A正确;
B.b点时,加入的盐酸和碳酸钠刚好反应生成碳酸氢钠和氯化钠, 由电离得到,只有很少一部分发生电离,故c()>c(),B错误;
C.c点时溶质为NaHCO3、NaCl和H2CO3,其电荷守恒为c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c()+2c(),C错误;
D.d点时溶质为NaCl和H2CO3,溶液呈酸性,加热煮沸碳酸分解产生二氧化碳逸出,冷却后溶液呈中性,pH增大,D错误;
故选A;
二、非选择题(64分)
13. 教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图所示,则该元素对应的原子有________种不同运动状态的电子。
(2)如图所示,每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a代表的是________(写化学式)。
(3)在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于________晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有________种。中中心原子的杂化方式为________。
(5)的一种配离子中,的配位数是________,配体的空间结构分别为________。
(6)金属磷化物(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示,已知晶胞参数为,则晶体的密度为________(列式即可)。
【答案】(1)12 (2)SiH4
(3)共价(原子)晶体
(4) ①. 3 ②. sp2
(5) ①. 6 ②. 直线形、三角锥形
(6)
【解析】
【小问1详解】
第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图所示,从图中信息得出该原子最外层有2个电子,即为12号元素镁,其电子排布式为1s22s22p63s2,则该元素对应的原子有12种不同运动状态的电子。
【小问2详解】
根据图中信息,第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH4,因此a 点代表的是SiH4。
【小问3详解】
CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示,该晶体是立体网状结构,说明该晶体的类型属于共价(原子)晶体。
【小问4详解】
根据同周期从左到右第一电离能呈增大起始,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此第一电离能介于Al、P 之间的第三周期元素有Mg、Si、S三种。GaCl3的价层电子对数为3+0=3,因此GaCl3中心原子的杂化方式为sp2。
【小问5详解】
的一种配离子中,的配位数是6,配体为N和NH3,N中心原子价层电子对数为2+=2,为直线形,NH3中心原子价层电子对数为3+=4,为三角锥形。
【小问6详解】
由均摊发可知,该晶胞中含有8 =4个白球,含有8个黑球,由Rh2P可知,白球为P,黑球为Rh,已知晶胞参数为,则晶体的密度为。
14. 苯甲醛是一种重要的化工原料;可发生如下转化。
已知:(R、代表烃基)
回答下列问题:
(1)B所含官能团的名称为___________。
(2)苯甲醛→A的反应类型是___________。
(3)D、G的结构简式分别为___________、___________。
(4)苯甲醛与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为___________。
(5)F→M的化学方程式为___________。
(6)B有多种同分异构体,属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有___________种,写出其中一种含亚甲基(-CH2-)的同分异构体的结构简式:___________。
(7)写出用以苯甲醛为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线:___________。
【答案】(1)羟基、羧基
(2)加成反应 (3) ①. ②.
(4)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(5)n+n HCHO+(n-1)H2O
(6) ①. 13 ②. (或或)
(7)
【解析】
【分析】苯甲醛的结构简式为,与HCN在催化剂作用下发生加成反应,生成A为;A在H2O/H+作用下转化为B();B与芳香醇C在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,生成酯D的分子式为C15H14O3,则C的分子式为C7H8O,结构简式为,D的结构简式为。苯甲醛与新制Cu(OH)2在加热条件下反应,其产物再与H+作用,生成E为;E与SOCl2反应生成。F与HCHO在酸催化下发生缩聚反应生成M,则F为,依据信息可得与F反应生成G为。
【小问1详解】
B为,所含官能团的名称为羟基、羧基。
【小问2详解】
苯甲醛()+HCN→A(),反应类型是加成反应。
【小问3详解】
由分析可知,D、G的结构简式分别为、。
【小问4详解】
苯甲醛与新制Cu(OH)2反应,生成苯甲酸钠、Cu2O等,依据得失电子守恒、原子守恒,可得出发生反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。
【小问5详解】
F()与HCHO发生缩聚反应,生成M()等,化学方程式为n+nHCHO+(n-1)H2O。
【小问6详解】
B为,有多种同分异构体,属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体中,若苯环上有两个侧链为-OH、-CH2OOCH,有邻、间、对3种同分异构体;若苯环上有三个侧链为-OH、-OOCH、-CH3,通过固定-OH的位置,移动-OOCH、-CH3的位置,可得出10种同分异构体,则异构体共有3+10=13种,其中一种含亚甲基(-CH2-)的同分异构体的结构简式:(或或)。
【小问7详解】
以苯甲醛为原料(其他无机试剂任选)制备时,先与HCN加成,得到,与H2加成生成,再与HCl反应得到,则合成路线: 。
【点睛】合成有机物时,可采用逆合成分析法。
15. 乙酸硅[ (CH3COO)4Si,熔点:110°C,沸点:148°C]是白色至米色晶体。某校同学设计实验先制备SiCl4(熔点:-70℃,沸点:57.6℃,极易水解),再由SiCl4与乙酸酐[(CH3CO)2O(熔点:-73℃,沸点:140℃反应制备乙酸硅。回答下列问题:
(1)制备SiCl4装置(部分夹持仪器已省路)如下:
①A中制取Cl2反应的离子方程式为_______。
②B中盛放的试剂是_______。
③F中收集到的气体是CO,制备SiCl4的化学方程式为_______。
④上述设计的装置有一处明显不妥,改进的方法是_______。
(2)制备(CH3COO)4Si的反应装置如图所示。将一定量的SiCl4放入仪器a中,在电磁搅拌下,由滴液漏斗滴入过量的乙酸酐,关闭活塞。SiCl4和(CH3CO)2O的反应为放热反应,反应后反应混合物带色,并开始析出(CH3COO)4Si晶体。
①仪器a的名称为_______;图中支管的作用是_______。
②写出生成(CH3COO)4Si的化学方程式:_______ (生成物有两种)。
③完成反应后,将反应混合液放置数日,再用干冰-丙酮浴冷却后,将导管伸入液面以下,_______(结合装置图填写操作),获得(CH3COO)4Si晶体粗品,若得到较纯 (CH3COO)4Si,则下一步操作为_______。
【答案】(1) ①. ②. 饱和食盐水 ③. ④. SiCl4极易水解,故装置E、F之间需连接盛有浓硫酸的集气瓶装置
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. 平衡压强,使液体能够顺利滴落 ③. ④. 打开活塞,抽真空,以除去烧瓶中多余的液体 ⑤. 重结晶
【解析】
【分析】装置A中,高锰酸钾和浓盐酸反应,制取氯气;装置A中所制备的氯气中含有水蒸气和氯化氢,故需先除去氯化氢,后除去水蒸气,则装置B用于除去氯化氢,即B中盛放饱和食盐水,C中盛放浓硫酸;装置D中氯气、二氧化硅和C反应,生成SiCl4和CO;装置E,用于收集SiCl4;装置F,用于收集CO,进行尾气处理。
【小问1详解】
①装置A中,高锰酸钾和浓盐酸反应,制取氯气,离子方程式为:,故答案为:;
②装置A中所制备的氯气中含有水蒸气和氯化氢,故需先除去氯化氢,后除去水蒸气,则装置B用于除去氯化氢,即B中盛放饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;
③由题意可知,装置D中氯气、二氧化硅和C反应,生成SiCl4和CO,化学方程式为,故答案为:;
④由于SiCl4极易水解,故装置E、F之间需连接盛有浓硫酸的集气瓶装置,防止装置F中的水蒸气进入装置E中,降低SiCl4产率,故答案为:SiCl4极易水解,故装置E、F之间需连接盛有浓硫酸的集气瓶装置;
【小问2详解】
①仪器a的名称为三颈烧瓶;恒压漏斗中的支管作用为平衡压强,使液体能够顺利滴落,故答案为:三颈烧瓶;平衡压强,使液体能够顺利滴落;
②SiCl4和(CH3CO)2O 反应,生成(CH3COO)4Si和CH3COCl,化学方程式为:,故答案为:;
③由题意中SiCl4和(CH3CO)2O的反应为放热反应,反应后反应混合物带色,并开始析出(CH3COO)4Si,则完成反应后,将反应混合液放置数日,再用干冰-丙酮浴冷却后,此时(CH3COO)4Si析出,将导管伸入液面以下,打开活塞,抽真空,以除去烧瓶中多余的液体;若得到较纯的(CH3COO)4Si,下一步的操作为重结晶,故答案为:打开活塞,抽真空,以除去烧瓶中多余的液体;重结晶。
16. 甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法,且具有良好的应用前景。甲醇水蒸气重整制氢的部分反应过程如图所示,回答下列问题:
(1)已知一定条件下
反应I: kJ/ mol
反应Ⅲ: kJ/ mol
①反应I的______0(填“>”、“=”或“<”),该反应自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
②该条件下反应Ⅱ的热化学方程式是________________________。
(2)已知反应Ⅱ在进气比不同时,在不同温度(、)下,测得相应的CO的平衡转化率如图。
①比较、的大小,并解释原因:________________________。
②A点对应的化学平衡常数是____________。
③温度时,t时刻各物质的浓度如下表。
CO
t时刻浓度(mol/L)
1.2
0.2
0.8
08
判断t时刻v(正)、v(逆)的大小关系为:v(正)_______v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
④当不同的进气比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度和进气比的关系是______________。
【答案】(1) ①. > ②. 高温 ③.
(2) ①. <;该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO平衡转化率减小 ②. 1 ③. < ④. 进气比越大,反应温度越低
【解析】
【小问1详解】
从反应方程式:,可知>0。>0、>0的反应条件是高温。由题目所给反应过程图可知,反应Ⅱ为 ,根据盖斯定律可知,反应Ⅲ-反应I得反应Ⅱ,则该反应的ΔH=(+49.5kJ/mol)-(+90.7kJ/mol)=-41.2 kJ/mol,热化学方程式为 。
【小问2详解】
①该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,由图可知,进气比相同时,温度由T1变为T2时,CO转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,则T1<T2;
②由图可知,A点CO转化率为50%,根据题目所给信息可得下列三段式:,则反应平衡常数;
③由表格数据可知,t时刻时反应的浓度熵,Qc>K,说明平衡向逆反应方向移动,则 v(正)<v(逆);
④由图可知,当CO 平衡转化率相等时,进气比越大,反应温度越低。
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