内容正文:
和平区2025-2026学年度第二学期高三年级第一次质量调查
化学学科试卷
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。时间60分钟。答题时,请将第Ⅰ卷每小题答案选出后,用2B铅笔涂在答题卡的相应位置上,若仅答在卷子上则不给分。将第Ⅱ卷各题直接答在答题卡相应位置上。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 Zn-65
第Ⅰ卷(选择题 共36分)
选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
剪纸
篆刻
A.纸哪吒
B.石印章
活字印刷术
中医针灸
C.木活字
D.不锈钢针
A. A B. B C. C D. D
2. 下列资源转化的主要过程属于化学变化的是
A. 海水淡化 B. 海水提溴 C. 海水晒盐 D. 海水冷却
3. 下列属于极性分子的是
A. HI B. C. D.
4. 下列说法不正确的是
A 胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应
B. 合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物
C. 配位化合物通过“电子对给予-接受”形成配位键
D. 等离子体和离子液体中均含有阳离子
5. 常温下,下列各组离子能大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
6. 在溶有15-冠-5()的有机溶剂中,苄氯()与NaF发生反应:
下列说法正确的是
A. 苄氯分子中所有原子均共面 B. 电负性:
C. 离子半径: D. 15-冠-5与间存在离子键
7. 一种天然保幼激素的结构简式如下:
下列有关该物质的说法,错误的是
A. 分子式为 B. 存在4个键
C. 含有3个手性碳原子 D. 水解时会生成甲醇
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.吸收尾气
A. A B. B C. C D. D
9. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A. X为铝时,盐有两种可能
B. X为硫时,氧化物1可使石蕊溶液或溴水褪色
C. X为钠时,氧化物2可与水反应生成氧气
D. X为氮气时,盐的水解呈酸性
10. 下列说法不正确的是
A. ,,
B. ,,升高温度,平衡常数减小
C. ,,则活化能:(正)(逆)
D. ,,低温高压下利于铜氨液吸收CO
11. 利用有机电化学合成1,2-二氯乙烷的装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 与a相连的电极可改为金属铁,b为电源的正极
B. 离子交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,离子交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
C. X为CuCl,Y为,合成室内的反应为
D. 中间室要补充NaCl固体
12. 常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:已知:25℃时,的电离常数,,,为混合溶液中某粒子的分布分数[比如的分布分数:]。
实验1:向溶液中滴入一定量0.20 mol/L KOH溶液。
实验2:向溶液中加入溶液,混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法不正确的是
A. 实验1,当溶液中时,
B. 实验1,溶液中:
C. 实验2,溶液中有沉淀生成,且
D. 溶液中,,则
第Ⅱ卷(非选择题 共64分)
监测注意事项:第Ⅱ卷共4页,用蓝、黑色墨水的钢笔或圆珠笔直接答在答题纸上。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Br-80 Pb-207
13. ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为___________,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为___________。
(2)俗称电石,该化合物中含有离子键和___________(填“极性键”、“非极性键”和“配位键”)。
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是___________,硅原子的杂化轨道类型为___________。
(4)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。
其中Pb的配位数为___________。设为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为___________(列出计算式)。
(5)早在青铜器时代,人类就认识了锡,锡卤化物熔点数据如下表。
物质
熔点/℃
442
29
143
结合变化规律说明原因___________。
(6)生产中可利用制备,试写出该反应化学方程式___________,并简述利用制备的方法___________。
(7)含有浓度为0.005 mol/L的溶液,通入至饱和(浓度为0.1 mol/L)使生成PbS沉淀,PbS沉淀后溶液的___________。(已知;的,)
14. 新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中的名称是___________。
(2)B中官能团的名称是___________。
(3)由C转变为D的反应类型是___________。
(4)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是___________(要求配平)。
(5)F的分子式为,写出F的结构简式___________。
(6)A与苯酚相比,A中键极性___________(填“大”“小”),并简述原因___________。
(7)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式___________(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气;③分子中氢原子类型有3种。
(8)结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线。___________
15. 用镁屑与液溴为原料制备无水。据查和反应剧烈放热,具有强吸水性,。装置如下图所示:
主要步骤如下:
步骤1 三颈烧瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚;装置中加入15 mL液溴。
步骤2 缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈烧瓶中。
步骤3 反应完毕后恢复至常温,过滤,滤液转移至另一干燥烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
步骤4 室温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160℃分解得无水产品。
请回答:
(1)仪器A的名称是___________,其作用是___________。
(2)仪器B名称是___________,其作用是___________。
(3)本实验的准备工作中,除干燥有关药品,检查装置气密性外,装药后还有排尽装置中的空气,请简述如何操作___________。
(4)实验中不能用干燥空气代替干燥,原因是___________。
(5)如将装置E改为装置F,可能会导致的后果是___________。
(6)步骤3中,第一次过滤除去的物质是___________。
(7)有关步骤4的说法,正确的是___________(填序号)。
a.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 b.洗涤晶体可选用0℃的苯
c.加热至160℃的目的是除去苯 d.该步骤的目的是除去乙醚和可能的溴
(8)为测定产品的纯度,反应的离子方程式:。
①滴定前润洗滴定管的操作方法是___________。
②测定时,先称取0.2500 g无水产品,溶解后,用的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液26.50 mL,则测得无水产品的纯度是___________(以质量分数表示,保留0.01%)。
16. 二甲胺、N,N—二甲基甲酰胺均是化工原料。请回答:
(1)用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①写出的电子式___________。
②可改变甲醇平衡转化率的因素是___________(填序号)。
a.温度 b.投料比 c.压强 d.催化剂
(2)25℃下,的电离常数为,,则水溶液的___________。
(3)在的有机溶液中电化学还原制备,阴极上生成的电极反应方程式是___________。
(4)上述电化学方法产率不高,工业中常用如下反应生产:,则反应在该条件下___________0(填“>”、“<”或“=”)。
(5)有研究采用、和催化反应制备。在恒温密闭容器中,投料比,催化剂M足量。反应方程式如下:
Ⅳ.
Ⅴ.
HCOOH、、三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。(例:HCOOH的物质的量百分比)
①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因___________(不考虑催化剂M活性降低或失活)。
②若用代替作为氢源与反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因___________。
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和平区2025-2026学年度第二学期高三年级第一次质量调查
化学学科试卷
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。时间60分钟。答题时,请将第Ⅰ卷每小题答案选出后,用2B铅笔涂在答题卡的相应位置上,若仅答在卷子上则不给分。将第Ⅱ卷各题直接答在答题卡相应位置上。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 Zn-65
第Ⅰ卷(选择题 共36分)
选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是
剪纸
篆刻
A.纸哪吒
B.石印章
活字印刷术
中医针灸
C.木活字
D.不锈钢针
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.纸哪吒的材料是纸,主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,A错误;
B.石印章的材料通常是天然矿物(如大理石、寿山石等),主要成分为硅酸盐或碳酸盐,不属于合金,B错误;
C.木活字的材料是木材,主要成分为纤维素,属于天然有机材料,C错误;
D.不锈钢针的材料是不锈钢,不锈钢是铁、铬、镍等金属熔合而成的合金,D正确;
故选D。
2. 下列资源转化的主要过程属于化学变化的是
A. 海水淡化 B. 海水提溴 C. 海水晒盐 D. 海水冷却
【答案】B
【解析】
【详解】A.海水淡化主要有蒸馏法、反渗透法和电渗析法等,都属于物理变化,A错误;
B.溴元素在海水中以溴离子存在,从海水中提取溴单质,溴元素化合价发生变化,所以一定发生了化学变化,B正确;
C.海水晒盐就是蒸发水分,让盐析出,属于物理变化,C错误;
D.海水冷却指直接利用海水进行循环冷却,属于物理变化,D错误;
故答案选B。
3. 下列属于极性分子的是
A. HI B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.HI是双原子分子,直线形,两个原子不同,正负电荷中心不重合,是极性分子,A符合题意;
B.是双原子分子,直线形,两个原子相同,正负电荷中心重合,是非极性分子,B不符合题意;
C.分子中,中心原子C的价层电子对数=,没有孤电子对,为直线形,正负电荷中心重合,是非极性分子,C不符合题意;
D.分子中,中心原子C的价层电子对数=,没有孤电子对,为正四面体形,正负电荷中心重合,是非极性分子,D不符合题意;
故答案选A。
4. 下列说法不正确的是
A. 胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应
B. 合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物
C. 配位化合物通过“电子对给予-接受”形成配位键
D. 等离子体和离子液体中均含有阳离子
【答案】B
【解析】
【详解】A.胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应,正确描述了丁达尔效应的成因,A正确;
B.合成高分子通过聚合反应生成,但由于聚合度不同,分子链长度和分子量存在差异,因此是混合物而非纯净物,B错误;
C.配位键的形成本质是电子对给予-接受,符合配位化合物的定义,C正确;
D.等离子体由阳离子、电子和电中性粒子组成,离子液体由阴阳离子组成,故两者均含有阳离子,D正确;
故答案选B。
5. 常温下,下列各组离子能大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.具有还原性,具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,生成和,不共存,A说法错误;
B.与会结合生成弱电解质,再次分解生成和,不共存,B说法错误;
C.是强酸弱碱盐的阳离子,是强碱弱酸盐的阴离子,二者会发生彻底双水解反应生成沉淀和气体,,不共存,C说法错误;
D.四种离子间不发生反应;
故答案为D。
6. 在溶有15-冠-5()的有机溶剂中,苄氯()与NaF发生反应:
下列说法正确的是
A. 苄氯分子中所有原子均共面 B. 电负性:
C. 离子半径: D. 15-冠-5与间存在离子键
【答案】C
【解析】
【详解】A.苄氯侧链的亚甲基碳原子为杂化,呈四面体结构,因此分子中所有原子不可能共面,A错误;
B.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,F和Cl同属第ⅦA族,F位于第二周期,因此电负性,B错误;
C.和核外电子排布相同(均为10电子,两层电子结构),电子层结构相同时,核电荷数越大,对核外电子吸引力越强,离子半径越小;F的核电荷数(9)小于Na(11),因此离子半径,C正确;
D.15-冠-5是分子,与阳离子之间不存在离子键,二者通过非共价键形成超分子,D错误;
故选C。
7. 一种天然保幼激素的结构简式如下:
下列有关该物质的说法,错误的是
A. 分子式为 B. 存在4个键
C. 含有3个手性碳原子 D. 水解时会生成甲醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子不饱和度为4,碳原子数为19,氢原子数为,化学式为C19H32O3,A正确;
B.醚键含有2个C-O键,酯基中含有3个C-O键,如图:,则1个分子中含有5个C-O键,B错误;
C.手性碳原子是连接4个不同基团的C原子,其含有3个手性碳原子,如图: ,C正确;
D.其含有基团,酯基水解时生成甲醇,D正确;
故选B。
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.吸收尾气
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.固体受热分解生成和,降温后二者会重新化合为,无法得到氨气,实验室制备氨气需要加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,A不符合题意;
B.是酸性干燥剂,会和碱性气体发生反应,吸收氨气,因此不能用于干燥,干燥氨气需用碱石灰,B不符合题意;
C.密度比空气小,该装置中从下端短管进入后,会聚集在倒置烧瓶的上部,空气无法从伸到烧瓶顶部的长导管排出,正确做法是长导管进气、短导管出气,C不符合题意;
D.密度比水大,位于烧杯下层,不溶于,因此导管末端伸入中不会发生倒吸;向上逸出后会被上层的水吸收,可以安全处理氨气尾气,D符合题意;
故选D。
9. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A. X为铝时,盐有两种可能
B. X为硫时,氧化物1可使石蕊溶液或溴水褪色
C. X为钠时,氧化物2可与水反应生成氧气
D. X为氮气时,盐的水解呈酸性
【答案】C
【解析】
【详解】A.X为铝时,铝的氧化物只有Al2O3一种,无法实现“氧化物1→氧化物2”的两步氧化转化,因此推理不成立,A错误;
B.X 为硫时,转化路径:,氧化物1为SO2,能使石蕊溶液变红(而非褪色),能使溴水褪色(发生氧化还原反应),B错误;
C.X 为钠时,转化路径:,氧化物 2 为过氧化钠,它与水反应的方程式为:,确实生成氧气,C正确;
D.X 为氮气时,转化路径:,生成的盐为NaNO3,NaNO3是强酸强碱盐,水溶液呈中性,D错误;
故选C。
10. 下列说法不正确的是
A. ,,
B. ,,升高温度,平衡常数减小
C. ,,则活化能:(正)(逆)
D ,,低温高压下利于铜氨液吸收CO
【答案】A
【解析】
【详解】A.液态水凝固为冰,是放热过程,故,液态变为固态,混乱度减小,故,A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小,B正确;
C.反应焓变△H=E(正反应活化能)一E(逆反应活化能),放热反应△H<0,则E(正)<E(逆),C正确;
D.该反应为放热反应,,该反应为气体分子数减小的反应,则其,结合时,反应可以发生,则低温高压下利于铜氨液吸收CO,D正确;
故选A。
11. 利用有机电化学合成1,2-二氯乙烷的装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 与a相连的电极可改为金属铁,b为电源的正极
B. 离子交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,离子交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
C. X为CuCl,Y为,合成室内的反应为
D. 中间室要补充NaCl固体
【答案】C
【解析】
【分析】合成室内X与乙烯合成1,2-二氯乙烷,结合选项C,则N电极上CuCl转化为CuCl2,失电子发生氧化反应,因此N为阳极,连接电源正极,故为电源正极,为电源负极,M为阴极。
【详解】A.a连接阴极M,Fe作阴极时,阴极本身不参与反应,不会被氧化,因此可更换为铁电极,b为电源正极,A正确;
B.阴极M反应为,左室负电荷增多,中间室需移向左室平衡电荷,因此离子交换膜I允许阳离子通过,为阳离子交换膜;阳极N反应为,消耗,中间室需移向右室,因此离子交换膜Ⅱ允许阴离子通过,为阴离子交换膜,B正确;
C.循环过程为:从合成室流出回到N极,在N极被氧化为,流入合成室,与乙烯反应生成1,2-二氯乙烷和。因此X应为,Y应为,选项中X、Y颠倒,C错误;
D.中间室中经交换膜I移向左室,经交换膜Ⅱ移向右室,NaCl不断消耗,因此需要补充NaCl固体,D正确;
故选C。
12. 常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:已知:25℃时,的电离常数,,,为混合溶液中某粒子的分布分数[比如的分布分数:]。
实验1:向溶液中滴入一定量0.20 mol/L KOH溶液。
实验2:向溶液中加入溶液,混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法不正确的是
A. 实验1,当溶液中时,
B. 实验1,溶液中:
C. 实验2,溶液中有沉淀生成,且
D. 溶液中,,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知:,,两式相乘得:,当时,,代入数据:,,A正确;
B.分布分数定义:,将分子分母同除以,并代入电离平衡表达式:=,B正确;
C.根据电荷守恒可知,,C错误;
D.溶液中,,结合草酸的电离平衡常数,,,可知,,,同时结合,将其带入可得,,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题 共64分)
监测注意事项:第Ⅱ卷共4页,用蓝、黑色墨水的钢笔或圆珠笔直接答在答题纸上。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Br-80 Pb-207
13. ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为___________,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为___________。
(2)俗称电石,该化合物中含有离子键和___________(填“极性键”、“非极性键”和“配位键”)。
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是___________,硅原子的杂化轨道类型为___________。
(4)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。
其中Pb的配位数为___________。设为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为___________(列出计算式)。
(5)早在青铜器时代,人类就认识了锡,锡的卤化物熔点数据如下表。
物质
熔点/℃
442
29
143
结合变化规律说明原因___________。
(6)生产中可利用制备,试写出该反应的化学方程式___________,并简述利用制备的方法___________。
(7)含有浓度为0.005 mol/L的溶液,通入至饱和(浓度为0.1 mol/L)使生成PbS沉淀,PbS沉淀后溶液的___________。(已知;的,)
【答案】(1) ①. 2 ②.
(2)非极性键 (3) ①. C ②.
(4) ①. 6 ②. 或
(5)属于离子晶体,、、属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高
(6) ①. ②. 向中加入大量的水,并加热,趁热过滤,然后洗涤2~3次后再焙烧
(7)2
【解析】
小问1详解】
ⅣA族元素基态价电子排布为,轨道2个电子为未成对电子,故未成对电子数为2;最外层共4个电子,最高正化合价等于最外层电子数,为+4价。
【小问2详解】
由和构成,中两个C原子之间为同种原子形成的非极性共价键。
【小问3详解】
聚甲基硅烷含元素,电负性顺序为,故电负性最大的是C;该结构中Si原子形成4个键,无孤电子对,杂化类型为杂化。
【小问4详解】
PbS为NaCl型晶胞,NaCl型晶体中离子配位数均为6,故Pb的配位数为6;晶胞中和分别为、,晶胞质量为,晶胞边长,体积为,密度。
【小问5详解】
根据表格熔点变化规律,熔点远高于其他三种,说明为离子晶体,其余为分子晶体,分子晶体熔点随相对分子质量增大而升高。
【小问6详解】
水解生成偏锡酸水合物和HCl;化学方程式:;加热灼烧脱去结晶水即可得到,故方法是:向中加入大量的水,并加热,趁热过滤,然后洗涤2~3次后再焙烧。
小问7详解】
反应,完全沉淀生成,验证得可完全沉淀,故。
14. 新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中的名称是___________。
(2)B中官能团的名称是___________。
(3)由C转变为D的反应类型是___________。
(4)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是___________(要求配平)。
(5)F的分子式为,写出F的结构简式___________。
(6)A与苯酚相比,A中键极性___________(填“大”“小”),并简述原因___________。
(7)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式___________(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气;③分子中氢原子类型有3种。
(8)结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线。___________
【答案】(1)3-硝基苯酚
(2)醚键、碳溴键(或溴原子)
(3)还原反应 (4)+NaNO2+2HCl+NaCl+2H2O
(5) (6) ①. 大 ②. A中的硝基吸引电子能力较强,降低了O原子的电子云密度,增强其正电性,造成A中O原子正电性比苯酚中强,键极性增大
(7)
(8)
【解析】
【分析】A和B发生反应生成C,的作用是与A和B反应生成的HBr反应,促进反应正向进行,结合B的分子式,以及C的结构简式,可知B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3,C中硝基还原为氨基生成D,D经历两步反应生成E,E发生取代反应生成G,G发生加成反应、取代反应生成H,据此分析;
【小问1详解】
由A的结构可知,名称是3-硝基苯酚;
【小问2详解】
B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3,官能团的名称是醚键、碳溴键(或溴原子);
【小问3详解】
C中硝基还原为氨基生成D,反应类型是还原反应;
【小问4详解】
由D转变为E的第一步反应是已知条件的反应,化学方程式为:+NaNO2+2HCl+NaCl+2H2O;
【小问5详解】
F的分子式为,由G逆推可知F的结构简式:;
【小问6详解】
A中苯环上连有强吸电子基团硝基,硝基的吸电子作用会使羟基中氧原子的电子云密度降低,增强其正电性,O-H键的共用电子对更偏向氧原子,因此A中O-H键的极性比苯酚中更大;
【小问7详解】
B物质是BrCH2CH2CH2-O-CH3,其同分异构体满足条件:①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气,说明含有醇羟基,③分子中氢原子类型有3种符合条件的结构相当于乙烷分子中的氢原子被-OH、-Br和2个-CH3取代,如果2个甲基-CH3位于同一个碳原子上,符合条件的结构简式为(CH3)2C(OH)CHBr、(CH3)2CBrCH2OH、(CH3)2CHC(Br)HOH;如果2个甲基-CH3位于不同碳原子上,符合条件的结构简式有CH3CH(OH)CHBrCH3、CH3C(OH)BrCH2CH3,③分子中氢原子类型有3种, ;
【小问8详解】
先与NaNO2、HCl反应,其反应产物在CuCl存在条件下再与SO2反应转化为;与CH3NH2,NaBH3CN(含一个碳原子的有机物)作用产生,与在NaH存在条件下发生取代反应产生,则合成路线为:。
15. 用镁屑与液溴为原料制备无水。据查和反应剧烈放热,具有强吸水性,。装置如下图所示:
主要步骤如下:
步骤1 三颈烧瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚;装置中加入15 mL液溴。
步骤2 缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈烧瓶中。
步骤3 反应完毕后恢复至常温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
步骤4 室温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160℃分解得无水产品
请回答:
(1)仪器A的名称是___________,其作用是___________。
(2)仪器B的名称是___________,其作用是___________。
(3)本实验的准备工作中,除干燥有关药品,检查装置气密性外,装药后还有排尽装置中的空气,请简述如何操作___________。
(4)实验中不能用干燥空气代替干燥,原因是___________。
(5)如将装置E改为装置F,可能会导致的后果是___________。
(6)步骤3中,第一次过滤除去的物质是___________。
(7)有关步骤4的说法,正确的是___________(填序号)。
a.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 b.洗涤晶体可选用0℃的苯
c.加热至160℃的目的是除去苯 d.该步骤的目的是除去乙醚和可能的溴
(8)为测定产品的纯度,反应的离子方程式:。
①滴定前润洗滴定管的操作方法是___________。
②测定时,先称取0.2500 g无水产品,溶解后,用的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液26.50 mL,则测得无水产品的纯度是___________(以质量分数表示,保留0.01%)。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 防止外界空气中的水分进入反应容器中,造成无水产品水解,影响产品产率和纯度
(2) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流液溴和无水乙醚,防止液溴挥发,影响产品产率
(3)从E的进口处缓缓通入干燥的氮气排出装置中的空气,在A的出口处通入水中,待气泡连续冒出即可
(4)防止镁屑与氧气反应生成的,阻碍与的反应,影响产品产率
(5)会将液溴快速压入三颈烧瓶,反应过快大量放热,造成液溴和无水乙醚的挥发,存在安全隐患和影响产品产率
(6)镁屑 (7)bd
(8) ①. 从滴定管上口加入2∼3 mL待装液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿滴定管全部内壁,然后从下部放入预置的烧杯中,重复2∼3次 ②. 97.52%
【解析】
【分析】本实验的目的是用Mg屑与液溴反应制取MgBr2,但Mg能与空气中的O2反应,所以需隔绝空气。为营造无氧环境,先将乙醚与镁屑混合于三颈烧瓶内,并用冰水保持低温环境,以减少乙醚挥发,将液溴用干燥的N2吹入三颈烧瓶内,与Mg反应生成MgBr2·3C2H5OC2H5,去除未反应的镁屑后,再加热让其分解,从而获得无水MgBr2,据此分析;
【小问1详解】
仪器A的名称是球形干燥管,MgBr2具有很强的吸水性,仪器A作用是防止外界空气中的水分进入反应容器中,造成无水产品水解,影响产品产率和纯度;
【小问2详解】
仪器B的名称是球形冷凝管,其作用是冷凝回流液挥发出的溴和无水乙醚,防止液溴挥发,影响产品产率;
【小问3详解】
排尽装置中的空气操作:从E的进口处缓缓通入干燥的氮气排出装置中的空气,在A的出口处通入水中,待气泡连续冒出即可;
【小问4详解】
本实验要用镁屑和液溴反应生成溴化镁,所以装置中不能有能与镁反应的气体,原因是防止镁屑与氧气反应生成的,阻碍与的反应,影响产品产率。
【小问5详解】
当干燥的氮气通入,会使气压变大,将液溴快速压入三颈烧瓶,反应过快大量放热,造成液溴和无水乙醚的挥发,存在安全隐患和影响产品产率;
【小问6详解】
步骤3过滤除去的是不溶的镁屑;
【小问7详解】
a.95%的乙醇中含有水,溴化镁有强烈的吸水性,a错误;
b.加入苯的目的是除去乙醚和溴,洗涤晶体用0°C的苯,可以减少产品的溶解,b正确;
c.加热至160°C的主要目的是分解三乙醚合溴化镁得到溴化镁,不是为了除去苯,c错误;
d.该步骤是为了除去乙醚和溴,d正确;
故选bd;
【小问8详解】
①滴定前润洗滴定管的操作方法是:从滴定管上口加入2∼3 mL待装液,使液体润湿滴定管全部内壁,然后从下部放入预置的烧杯中,重复2∼3次;
②根据反应方程式,n(MgBr2)=n(EDTA)=26.50×10-3 L×0.05 mol/L=1.325×10-3 mol,其质量为1.325×10-3 mol×184 g/mol=0.2438 g,产品的纯度为×100%=97.52%。
16. 二甲胺、N,N—二甲基甲酰胺均是化工原料。请回答:
(1)用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①写出的电子式___________。
②可改变甲醇平衡转化率的因素是___________(填序号)。
a.温度 b.投料比 c.压强 d.催化剂
(2)25℃下,的电离常数为,,则水溶液的___________。
(3)在的有机溶液中电化学还原制备,阴极上生成的电极反应方程式是___________。
(4)上述电化学方法产率不高,工业中常用如下反应生产:,则反应在该条件下___________0(填“>”、“<”或“=”)。
(5)有研究采用、和催化反应制备。在恒温密闭容器中,投料比,催化剂M足量。反应方程式如下:
Ⅳ.
Ⅴ.
HCOOH、、三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。(例:HCOOH的物质的量百分比)
①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因___________(不考虑催化剂M活性降低或失活)。
②若用代替作为氢源与反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因___________。
【答案】(1) ①. ②. ab
(2)5.4 (3)
(4)< (5) ①. t时刻之前反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的快,t时刻之后由于浓度的影响导致反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的慢 ②. 的键能比小,且键中H为带负电,还原性强
【解析】
【小问1详解】
①是共价化合物,电子式;
②a.已知化学反应必然有热效应,故改变温度化学平衡一定能够发生改变,即改变温度一定能够改变甲醇的平衡转化率,a正确;
b.增大投料比将增大CH3OH的转化率,相反减小投料比,将减小CH3OH的平衡转化率,b正确;
c.由题干方程式可知,反应前后气体的体积不变,故改变压强不能使上述化学平衡发生移动,即不能改变CH3OH的平衡转化率,c错误;
d.催化剂只能同等幅度的改变正逆化学反应速率,故不能使平衡发生移动,即不能改变CH3OH的平衡转化率,d错误;
故选ab;
【小问2详解】
25℃下,的电离常数为,,,即,则的水解平衡常数为:,则水溶液中,故,故其pH=5.4;
【小问3详解】
阴极得电子,生成的电极反应方程式是;
【小问4详解】
反应生产HCON(CH3)2的反应方程式,反应自发且熵减,根据自由能变ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发可知,则反应在该条件下ΔH<0;
【小问5详解】
①由题干图示信息可知,t时刻之前HCOOH的物质的量百分比增大速率比HCON(CH3)2的增大速率,而t时刻之后HCOOH逐渐减小至不变,HCON(CH3)2继续增大,故t时刻之前反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的快,t时刻之后由于浓度的影响导致反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的慢;
②用H2作氢源需要断裂H-H键,用SiH4作氢源需要断裂Si-H键,由于Si原子半径大于H,Si-H的键能比H-H小,所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。
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