内容正文:
高三化学试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 O 16 P 31 Fe 56
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上所粘贴的条形码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.答选择题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色显水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 氧化还原反应在日常生活中涉及广泛。下列叙述中没有涉及氧化还原反应的是
A. 燃烧硫黄 B. “84”消毒液消毒
C. 碳酸氢铵和草木灰混用 D. 铝制品的新切口失去金属光泽
2. 下列化学用语或图示表示不正确的是
A. 的系统命名:1,3,4-三甲苯
B. 在水中的电离方程式:
C. 用电子式表示KCl的形成过程:
D. 分子空间填充模型:
3. 下列有关反应方程式错误的是
A. 泡沫灭火器反应原理 :
B. 碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水混合出现白色沉淀:
C. 用NaOH溶液吸收尾气中的NO2: 2NO2+2OH⁻=++H2O
D. 少量CO2气体通入苯酚钠溶液中:
4. 某原电池总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,下列能实现该反应的原电池是
选项
A
B
C
D
电极材料
Cu、C
Cu、Ag
Cu、Zn
Fe、Zn
电解质溶液
Fe(NO3)3
FeSO4
FeCl3
CuSO4
A. A B. B C. C D. D
5. 下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是
A
B
实验目的
制备无水氯化镁晶体
收集乙醇催化氧化产物
实验示意图
C
D
实验目的
分离甲酸和乙酸
制备乙酸乙酯
实验示意图
A. A B. B C. C D. D
6. 下列说法错误的是
A. 冠醚能识别形成超分子,是因为的直径与该冠醚空腔直径相当
B. 与形成配合物,是因为中的B有空轨道接受中N的孤电子对
C. 的酸性强于,是因为的相对分子质量小于
D. 自然界不存在稳定的和,是因为共价键具有饱和性
7. 根皮素(结构简式如图)主要分布于苹果、梨等水果的果皮及根皮中,是天然皮肤美白剂。下列有关根皮素的说法不正确的是
A. 可形成分子内氢键和分子间氢键
B. 能与溶液反应生成
C. 1 mol根皮素最多能与发生加成反应
D. 1 mol根皮素与溴水的取代反应最多消耗
8. 是一种新型二次电池,充电过程示意图如图所示:
下列叙述正确的是
A. 充电时,N极连接电源的正极
B. 放电时,极电势高于极电势
C. 放电一段时间后,电解液的pH增大
D. 充电时,极的电极反应式为
9. 金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图。下列说法不正确的是
A. 图乙所示钢闸门的防腐效果比图甲好
B. 图乙中,辅助阳极材料通常选用铜
C. 图甲的防腐原理是牺牲阳极的阴极保护法
D. 图乙中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:
10. 和以均可发生水解反应,两者的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A. 的极性大于
B. 和的水解反应机理不相同
C. 较更难水解
D. 能与形成氢键,不能与形成氢键
12. 在温和条件下,将CO转化为烃类具有重要意义。采用电化学—化学串联催化策略可将CO高选择性合成,该流程示意图如下:
已知:反应器中可发生反应和。
下列说法不正确的是
A. 电极M反应:
B. 电解池中隔膜为阴离子交换膜
C. 生成的反应:
D. 催化下,合成的能垒较合成的低
13. 全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统,电解液含硫酸,工作原理如图所示。设阿伏加德罗常数的值为。下列叙述正确的是
离子种类
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
A. 该电池完成储能时,正极区的溶液颜色为蓝色
B. 若储能时正极区消耗1 mol ,则理论上正极区生成的数目为
C. 该电池工作时,负极区的溶液颜色由绿色变紫色
D. 该电池工作时,总反应的离子方程式为
14. 常温下,用溶液分别滴定浓度均为的溶液(HA代表CH3COOH、CF3COOH或CH2ClCOOH),滴定过程中溶液的pH随的变化曲线如图所示[已知M点溶液中,]。下列说法正确的是
A. 酸性:
B. 的溶液中:
C. 曲线Ⅱ对应酸的电离常数
D. 当时,曲线Ⅰ对应的酸溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铌、钽为同族元素,在航空航天、武器装备等领域发挥着重要作用.以含铌、钽的尾矿(主要成分等)为原料制备的工艺流程如下:
已知:①“碱浸”步骤中铌、钽发生的反应为:;。
②“转化”步骤中分别转化成氟铌酸根、氟钽酸根。
回答下列问题:
(1)“滤液1”中的主要成分为_______________________(填化学式);
(2)“盐酸预洗”的目的是_______________________;
(3)①“转化”步骤中转化为的离子方程式为_______________________;
②“转化”步骤在、硫酸酸化下完成,反应速率方程为:.的作用是_______________________;不能用盐酸代替的理由是:_______________________;
(4)能被不同的有机溶剂选择性地萃取而与杂质分离,水相1和水相2中加入硫酸可以回收利用________(填化学式),“调节”步骤得到的沉淀是铌、钽的氢氧化物,煅烧氢氧化钽发生的反应方程式为_________。
16. 我国第四代核能技术获重要突破,世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统——2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR),已在甘肃武威投入运行。钍(Th)的最主要来源是独居石砂矿(主要成分为Th(IV)、Ce(III)、U(III)等稀土金属的磷酸盐),以下是一种以独居石为原料制备核纯级Th的工艺流程图。
已知:Ⅰ.几种物质的Ksp
物质
Th(OH)4
Ce(OH)4
Ce(OH)3
Ksp
1.6×10-45
2.0×10-48
1.6×10-20
当离子浓度小于10-5 mol/L时,认为该离子沉淀完全
Ⅱ.CePO4在热分解时转化为Ce(OH)4
Ⅲ.ThO2的熔点为3323 K
Ⅳ.硅和悬浮物的存在会促进互不相溶的两相乳化,在两相的交界面处形成独立的第三相
回答下列问题:
(1)独居石采用0.15mm以下的尺寸,原因是:___________。
(2)“热分解”步骤,生成Th(OH)4的化学方程式为:___________。
(3)“浓缩结晶”后,滤液可用于___________阶段循环利用,避免产生大量的高碱度废水。
(4)“溶解”阶段,产生的废气为:___________(填化学式)。
(5)“调pH”步骤,pH至少调至___________,使钍元素完全沉淀。
(6)“萃取”时要先进行脱硅处理和去除悬浮物,原因为:___________。
(7)熔融态还原ThO2制备核纯级Th时,在Ar氛围下,钙作为还原剂,则氧化钙的作用是:___________。
17. 电化学的发展是化学对人类的一项重大贡献。探究原电池和电解池原理,对生产生活具有重要的意义。
(1)利用甲醇燃料电池(甲池)作电源同时电解乙池和丙池。
①放电时,向___________(填“A极”或“B极”)移动;溶液过量时,甲池中负极的电极反应式为___________。
②当乙池中C极质量减轻时,甲池中B极理论上消耗的体积为___________L(标准状况)。
③一段时间后,断开电键K,欲使丙池恢复到反应前的浓度,可加入的试剂是___________(填化学式)。
(2)将设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(为多孔碳棒)。
实验测得向B电极定向移动,当消耗甲烷的体积为(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为,则导线中转移电子的物质的量为___________。
(3)工业上,可用铁作阳极,电解溶液制备用作净水剂,装置如图所示:
①该电解池中离子交换膜为___________(填“阴”或“阳”,下同)离子交换膜;电解过程中,向___________极移动,总反应方程式为___________。
②若阳极有溶解,则阴极析出的气体在标准状况下的体积为___________L。
18. 抗肿瘤药物分子J的合成路线如图所示。
已知:(、为烃基或H)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。B中含氧官能团的名称是___________。C→D的反应类型是___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)下列关于上述合成路线中涉及物质的叙述,正确的是___________(填标号)。
a.物质B~D均可能形成分子间氢键
b.物质A~D均易溶于水
c.物质A~C均能发生银镜反应
d.物质A~D中所有碳原子均同一平面上
(4)E为B的同系物,E的相对分子质量比B大14,满足下列条件的E的同分异构体有___________种。
①苯环上有2个取代基;②其中1个取代基为酰胺基;③能使溴的溶液褪色。
(5)J的分子式为,结合上述合成路线分析,J的结构简式为___________。
(6)参照D→J的过程,以甲苯、乙醇为必备有机原料,写出三步合成苯甲醇的合成路线:___________。
参考答案:
1.【答案】C
【详解】A.燃烧硫黄,S与反应生成,涉及氧化还原反应,A错误;
B.“84”消毒液主要成分为NaClO,消毒时利用其强氧化性,涉及氧化还原反应,B错误;
C.碳酸氢铵()和草木灰(主要成分为)混用,反应生成氨气,没有涉及氧化还原反应,C正确;
D.铝制品的新切口失去金属光泽,是因为Al被氧化为,涉及氧化还原反应,D错误;
故答案为C。
2.【答案】A
【详解】A.按最小编号原则,给定结构为苯环上三个甲基分别位于1、2、4位,正确系统命名为 1,2,4-三甲苯,A错误;
B.为弱酸,第一步电离为主,使用可逆符号且仅写第一步,符合规范,B正确;
C.KCl形成过程为钾原子转移一个电子给氯原子,且KCl为离子化合物,电子式表示正确,C正确;
D.为直线型分子,故其空间填充模型正确,D正确;
故答案为A。
3.【答案】D
【详解】A.泡沫灭火器反应原理为Al3+和发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,化学方程式为,A正确;
B.碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水混合反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,离子方程式为,B正确;
C.二氧化氮与NaOH发生歧化反应生成NaNO2、NaNO3和水,离子方程式为2NO2+2OH⁻=++H2O,C正确;
D.Ka1(H2CO3)>Ka(苯酚)>Ka2(H2CO3),少量二氧化碳气体通入苯酚钠溶液生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式为,D错误;
故答案为D。
4.【答案】A
【详解】A.Cu比C活泼,Cu作为负极被氧化为Cu2+,Fe3+在正极被还原为Fe2+,总反应符合:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,A正确;
B.电极材料为Cu和Ag,电解质为FeSO4,无自发氧化还原反应,不能形成原电池,B错误;
C.Zn比Cu活泼,Zn作为负极被氧化,总反应为Zn与Fe3+的反应:Zn+2Fe3+=Zn 2++2Fe2+,与题目反应不同,C错误;
D.Zn比Fe活泼,作为负极被氧化,Cu2+被还原为Cu,总反应为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,与题目反应不同,D错误;
故选A。
5.【答案】A
【详解】A.直接蒸发氯化镁溶液会导致水解生成,制备无水氯化镁晶体应该在HCl气流中蒸发,防止水解,A符合题意;
B.乙醇催化氧化产物为乙醛,乙醛易挥发,用冰水混合物冷却可收集乙醛,B不符合题意;
C.甲酸和乙酸沸点不同,理论上可通过蒸馏分离,C不符合题意;
D.利用乙醇和乙酸在浓硫酸、加热条件下制备乙酸乙酯,D不符合题意;
故选A。
6.【答案】C
【详解】A.超分子有“分子识别”的特性,冠醚能识别形成超分子,就是因为的直径与该冠醚空腔直径相当,A正确;
B.分子中硼原子具有空轨道,能与氨分子中具有孤电子对的氮原子形成配位键,所以能与形成配合物,B正确;
C.酸性的强弱与相对分子质量的大小没有关系,三氟乙酸的酸性比三氯乙酸强是因为F的电负性大于Cl,使三氟乙酸中羟基的极性增强,更易发生电离,C错误;
D.根据共价键的饱和性,氢原子达到2电子稳定结构,氢原子只能共用1对电子对,氯原子最外层有7个电子,只能共用一对电子满足8电子稳定结构,因此自然界不存在稳定的和,D正确;
故选C。
7.【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物分子中含有酚羟基和羰基,含有酚羟基的碳原子的β位有羰基,可形成分子内氢键,酚羟基之间、酚羟基和羰基之间、酚羟基和水分子之间均可形成分子间氢键,A正确;
B.酚羟基的酸性比碳酸弱,比碳酸氢根强,能与溶液反应生成,B正确;
C.该有机物分子中含有2个苯环和1个羰基,都能与氢气发生加成反应,则1 mol根皮素最多能与氢气发生加成反应,C正确;
D.该有机物分子中含有4个酚羟基,共有4个邻、对位氢原子可被溴原子取代,故1 mol根皮素与溴水的取代反应最多消耗,D错误;
故答案为D。
8.【答案】A
【分析】充电时该装置为电解池,M极作阴极,发生还原反应:,N极作阳极发生氧化反应:,据此解答。
【详解】A.N极作阳极,连接电源正极,A正确;
B.放电时该装置为原电池,M极为负极;N极为正极,极电势低于极电势,B错误;
C.放电时,电池总反应为,一段时间后,电解液的pH减小,C错误;
D.充电时,M极作阴极,发生还原反应:,D错误;
故选A。
9.【答案】B
【分析】图甲为牺牲阳极的阴极保护法,牺牲阳极一般为较活泼金属,它作为原电池的负极,失去电子被氧化,钢闸门作为原电池的正极被保护;图乙为外加电流的阴极保护法,阳极材料为辅助阳极,通常是惰性电极,本身不失去电子,电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子,钢闸门作为电解池的阴极被保护,据此解题。
【详解】A.图甲是牺牲阳极的阴极保护法,利用较活泼的金属被腐蚀,保护钢闸门,图乙是外加电流的阴极保护法,钢闸门接电源负极,被保护效果更稳定、更好,A正确;
B.图乙中,辅助阳极材料若选用铜,铜会在阳极失电子被氧化,无法持续起到辅助阳极的作用,理想的辅助阳极应是惰性材料,如石墨等,只传递电子,自身不被大量消耗,所以辅助阳极材料通常不选用铜,B错误;
C.图甲为牺牲阳极的阴极保护法,C正确;
D.图乙中,钢闸门接电源负极,为阴极,发生还原反应,当外加电压偏高时,钢闸门表面积累的电子很多,除了海水中的H+放电外,海水中溶解的氧气也会竞争放电,故可发生:,D正确;
故答案为B。
11.【答案】B
【详解】A.四氯化硅分子中硅原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为结构对称的正四面体形,属于非极性分子,三氯化氮分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,分子的空间构型为结构不对称的三角锥形,属于极性分子,所以四氯化硅的极性小于三氯化氮,故A错误;
B.由图可知,三氯化氮分子发生水解反应生成次氯酸和氨分子,而四氯化硅分子发生水解反应生成原硅酸和氯化氢,所以两者的水解反应机理不相同,故B正确;
C.硅元素的电负性小于碳元素,硅氯键的极性小于碳氯键,所以四氯化硅比四氯化碳更容易水解,故C错误;
D.分子中含有的羟基能与水分子形成分子间氢键,故D错误;
故选B。
12.【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,N电极上CO转化为,C元素化合价下降,发生还原反应,电极反应式为,N为阴极,同时N电极上也发生反应,则M为阳极,溶液中的失去电子,发生氧化反应生成氧气和水,电极反应式为据此分析。
【详解】A.由分析知,M为阳极,电极反应式为,A正确;
B.由分析知,阳极消耗,阴极产生,为保证电解持续进行,则需让阴极的移向阳极,所以隔膜为阴离子交换膜,B正确;
C.由分析知,阴极产生,电极反应式为,C错误;
D.由题知,催化下,可将CO高选择性合成,即在该条件下,合成的速率高于合成的速率,速率越高,能垒越低,即合成的能垒较合成的低,D正确;
故答案选C。
13.【答案】D
【分析】储能时为电解池,放电时为原电池。储能时,正极发生氧化反应:,负极发生还原反应:;放电时,正极发生还原反应:,负极发生氧化反应:,据此分析。
【详解】A.该电池完成储能时,正极发生氧化反应:,(蓝色)转化为(黄色),因此正极区溶液颜色为黄色,A不符合题意;
B.储能时正极区反应为,消耗1 mol 时,转移1 mol电子,生成2 mol ,数目为,B不符合题意;
C.该电池工作时(放电),负极发生氧化反应:,(紫色)转化为(绿色),因此负极区溶液颜色由紫色变为绿色,C不符合题意;
D.该电池工作时(放电),正极反应为,负极反应为,总反应的离子方程式为,D符合题意;
故选D。
14.【答案】D
【解析】
【分析】卤素原子为吸电子基团,且电负性:F>Cl,含有电负性越大的原子越多,吸电子效应越大,从而更容易电离出H+,使酸性增强,则 CH3COOH、CF3COOH和 CH2ClCOOH的酸性强弱:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH,故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表CH3COOH、CH2ClCOOH、CF3COOH,据此解答。
【详解】A.由分析可知,酸性:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH,A错误;
B.由图中0.1 mol·L-1 CF3COOH溶液的pH=1.06,可判断CF3COOH在水中几乎完全电离,故溶液中:c(CF3COO-)>c(CF3COOH),B错误;
C.M点溶液中,,且pH=3.86,根据,C错误;
D.当时,根据元素守恒:4c(Na)=3c(A-)+3c(HA),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),约掉Na+,整理可得:c(A-)+4c(OH-)=3c(HA)+4c(H+),由图可知,该溶液显酸性,故c(A-)>3c(HA),D正确;
故选D
15.【答案】(1)NaAlO2、Na2SiO3、、、NaOH
(2)将转化为Al(OH)3沉淀,转化为H2SiO3沉淀,过滤除去
(3) ①. ②. 增大H+浓度,加快反应速率 ③. Cl-会被、氧化
(4) ①. HF ②. 2Ta(OH)5Ta2O5+5H2O
【解析】
【分析】含铌、钽的尾矿(主要成分等)用NaOH溶液碱浸,“碱浸”步骤中铌、钽发生的反应为:,,转化为NaAlO2,转化为Na2SiO3,不和NaOH溶液反应存在于滤渣中,向滤液中加入盐酸预洗,转化为Al(OH)3,转化为H2SiO3沉淀,“转化”步骤中分别转化成氟铌酸根、氟钽酸根,加入萃取剂分离出氟铌酸根、氟钽酸根,加入氨水调节pH分离出。
【小问1详解】
由分析可知,“滤液1”中的主要成分为NaAlO2、Na2SiO3、、、NaOH。
【小问2详解】
“盐酸预洗”的目的是将转化为Al(OH)3沉淀,转化为H2SiO3沉淀,过滤除去。
【小问3详解】
①“转化”步骤中转化为的离子方程式为;
②“转化”步骤在、硫酸酸化下完成,反应速率方程为:.的作用是增大H+浓度,加快反应速率;不能用盐酸代替的理由是:Cl-会被、氧化。
【小问4详解】
水相1和水相2中含有F-,根据强酸制取弱酸的原理,加入硫酸可以回收利用HF,,“调节”步骤得到的沉淀是铌、钽的氢氧化物,煅烧氢氧化钽发生的反应方程式为2Ta(OH)5Ta2O5+5H2O。
16.【答案】(1)增大接触面积,加快热分解速率,使热分解更充分
(2)
(3)热分解或调pH (4)Cl2
(5)4.05 (6)防止形成第三相降低萃取效率
(7)助熔剂
【解析】
【小问1详解】
将固体矿石粉碎为很小的颗粒,既可以增加矿石与NaOH溶液的接触面积,从而加快反应速率,又能使反应更充分,提高转化率。故答案可以表述为:增大接触面积,加快热分解速率,使热分解更充分;
【小问2详解】
Th(IV)的磷酸盐化学式为Th3(PO4)4,与NaOH反应的产物是3Th(OH)4和Na3PO4,故反应方程式为:;
【小问3详解】
浓缩结晶之后,滤液的主要成分是NaOH,故可用于热分解或者后续调节pH步骤,进行循环利用,避免产生大量的高碱度废水;
【小问4详解】
根据后续调pH得到的是“铀钍渣”可知,加盐酸溶解阶段,必然是将Ce(OH)4转化为Ce3+,以便调节pH时与元素U和Th实现分离,该阶段Ce(IV)作氧化剂,将Cl-氧化为Cl2;
【小问5详解】
“调pH”步骤,溶液中存在Th(OH)4的沉淀溶解平衡,则必满足:=1.6×10-45, 为保证钍元素完全沉淀,即≤10-5mol/L,则c(OH-)≥2×10-10.25mol/L,c(H+)≤5×10-4.75mol/L,则pH≥4.05;
小问6详解】
根据题目信息,硅和悬浮物存在会促进互不相容的两相乳化,在两相的交界面处形成独立的第三相,干扰后续的萃取分液,故“萃取”时要先进行脱硅处理和去除悬浮物,防止形成第三相降低萃取效率;
【小问7详解】
根据题目,ThO2的熔点为3323 K,这是一个相当高的温度,反应时为了使ThO2熔化从而顺利与Ca发生置换反应,加入CaO作为助熔剂,起到降低ThO2的熔点的作用,这与电解熔融氧化铝冶炼金属铝时加入冰晶石异曲同工。
17.【答案】(1) ①. B极 ②. ③. 280 mL ④. CuO或
(2)9.6 (3) ①. 阴 ②. 阳 ③. ④. 67.2
【解析】
【分析】甲池为甲醇燃料电池,A为负极,B为正极,C、E为阳极,D、F为阴极。
【小问1详解】
①甲醇燃料电池(甲池),放电时,根据“同性相吸”,则向正极即B极移动;溶液过量时,甲池中负极是甲醇变为碳酸根,其电极反应式为;
②当乙池中C极质量减轻时,物质的量为0.05 mol,转移0.05 mol电子,则甲池中B极理论上消耗物质的量为0.0125 mol,其标准状况的体积为0.0125 mol × 22.4 L∙mol−1 × 1000 mL∙L−1 = 280 mL;故答案为:280 mL。
③一段时间后,断开电键K,丙池阳极得到氧气,阴极得到铜单质,溶液不断变为硫酸,欲使丙池恢复到反应前的浓度,可加入的试剂是CuO或;故答案为:CuO或。
【小问2详解】
实验测得OH-定向移向B电极,则B电极是负极,因此B处电极入口通甲烷,其电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O,1 mol甲烷转移电子8 mol,甲烷的体积为33.6 L(标准状况下),其物质的量是1.5 mol,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为1.5 mol × 80% × 8 = 9.6 mol。
【小问3详解】
①工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备K2FeO4用作净水剂,由图可知,Fe电极为阳极,Fe失去电子生成,阳极电极方程式为:Fe-6e-+8OH-=+4H2O,惰性电极为阴极,H2O得到电子生成H2和OH-,阴极电极方程式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Fe转化为的过程中需要OH-,则该电解池中离子交换膜为阴离子交换膜,电解过程中,OH-向阳极移动;根据电极方程式可得反应的总方程式为;。
②若阳极有56 g Fe溶解,n(Fe) = 1 mol,由阳极电极方程式可知,转移6 mol电子,阴极电极方程式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,当转移6 mol电子时生成3 mol H2,标准状况下的体积为3 mol × 22.4 L/mol = 67.2L。
18.【答案】(1) ①. 苯甲醛 ②. 羟基 ③. 酯化反应(或取代反应)
(2) (3)a
(4)6 (5)
(6)
【解析】
【小问1详解】
A的化学名称是苯甲醛。B中含氧官能团的名称是羟基。C→D反应中,C中的羧基和乙醇反应生成酯,属于酯化反应或取代反应。
【小问2详解】
B中的氰基在酸性条件下发生水解反应生成羧基,反应方程式为。
【小问3详解】
a.物质B、C、D都含有羟基,均可能形成分子间氢键,故a正确;
b.物质A、B、C、D中有苯环等疏水基团的影响,并非均易溶于水,故b错误;
c.物质A含有醛基能发生银镜反应,物质B、C不含醛基,不能发生银镜反应,故c错误;
d.物质A中的所有碳原子在同一平面上,物质B、C、D中的不一定所有碳原子在同一平面上,故d错误;
选a;
【小问4详解】
由题意可知,E的同分异构体含有酰胺基和碳碳双键。苯环上有2个取代基,连在的苯环上有邻、间、对3种;连在的苯环上有邻、间、对3种。满足条件的E的同分异构体共6种。
【小问5详解】
根据,可知将酯基还原为醇,则J的结构简式为;
【小问6详解】
先利用酸性高锰酸钾将甲苯转化为苯甲酸,再利用苯甲酸与乙醇发生酯化反应得到苯甲酸乙酯,再将苯甲酸乙酯还原即可得到苯甲醇,合成路线为。
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